行波热声发动机驱动的脉管制冷机研究

通过改变热声发动机谐振直路长度,研究系统在不同工作频率下的性能.研究发现,在一定条件下降低频率可以显著改善脉管制冷机的性能.在工作压力为2.7 MPa,加热功率为2 350W,工作频率为45 Hz时,双向进气型单级脉管制冷机获得了80.9 K的最低制冷温度,这是目前用热声制冷方法获得的最低制冷温度.     

基于自然循环预冷过程高效低温传热方法的初步研究

提出将自然循环预冷法与低温热管技术有机结合的设想,综合自然循环和低温热管的优点,可以实现连续、快速冷却,保证被冷却物体的温度波动较小,同时具有自反馈功能.详细介绍了基于自然循环预冷及低温热管的高效低温传热单元的设计及初步试验结果.给出了该低温传热单元在微机械(MEMS)电源开发中的应用实例.     

热声发动机压力特性研究

热声发动机压力特性主要体现在压力波形、相位、压比、压力振幅以及振荡频率等方面,是衡量热声发动机性能的重要依据之一.实验研究了加热温度、充气压力、谐振管长度、工质种类、负载等对压比、压力振幅、频率等压力特性的影响,为更好地进行热声发动机的设计和应用奠定了基础.     

液氦温区脉管制冷机的频率特性

着重研究了操作频率对液氦温区脉管制冷机性能的影响,在实验和分析的基础上,明确了制冷温度、制冷量、制冷效率与工作效率之间的关系,并与4K G－M制冷机的情况进行比较,得出了一些有益的结论。通过频率优化,脉管制冷性能得以较大提高。在初步试验中,分别在1．2Hz和1．1Hz获得了30W@70K,500mW@4.2K以及20W@65K,590mW@4.2K的制冷量。同时还给出了脉管制冷湿度稳定性的测试结果。试验结果表明,研制的脉管制冷机温度波动均小于同类商品型4K GM制冷机及脉管制冷机。     

外加扰动对热声发动机起振特性的影响

热声发动机利用热声效应将热能转化为声功，系统中没有任何运动部件，具有结构简单、效率高、环境友好等突出优点。为了充分发挥热声发动机可利用低品位热能的优势，进一步降低系统的起振温度对热声热机的应用具有重要意义。该文首次提出利用外加扰动降低系统起振温度的设想，并在自行研制的多功能行波热声发动机实验台上进行了实验验证。初步实验结果表明，外加扰动可以大幅降低热声发动机的起振温度。实验以氮气为工质，当系统充气压力为0．9MPa时，通过加入压力扰动使系统的起振温度由原来的219℃降低到193℃。系统研究了外加扰动对热声发动机整个起振和消振过程的影响，获得的结果对加深热声系统起振机理的认识及热声发动机的实用化研究具有重要的指导意义。     

20K温区GM型单级脉管制冷机初步实验

介绍了自行研制的一台GM型单级脉管制冷机,其回热器蓄冷材料采用247目磷青铜丝网和不锈钢丝网,双向进气方式采用两个方向相反的精密针阀并行布置.在输入功率仅为2kW的条件下,该制冷机获得了22.4 K的最低制冷温度,80 K温度时的制冷量为5.65 W.在长达24 h的连续运行中,该机的无负荷制冷温度波动小于0.3K.     

大功率斯特林型脉管制冷机的最新研究进展

介绍了国内外大功率脉管制冷机的研究现状及最新进展,探讨了大功率脉管制冷机研究面临的大尺寸回热器中温度和流动的非均匀性等困扰发展的关键科学问题,指出了大功率脉管制冷机研究的发展趋势.     

行波热声发电系统的谐振特性研究

热声发电机具有高效率、高可靠性且可利用低品位热能等突出优点,可望在太阳能发电和低品位热能回收等领域获得广泛应用。文中基于线性热声理论和直线发电机的简化模型对行波热声发电系统的输出性能进行了理论分析和计算,重点分析了机械谐振和电路谐振对于输出电功和效率的影响。设计并搭建了一个由行波热声发动机和单台直线发电机组成的热声发电系统。理论和实验均表明,机械谐振和电路谐振是行波热声发电系统获得良好性能的2个关键因素。以2.1 MPa的氦气为工质,通过优化机械和电路阻抗使得系统达到谐振状态,该系统最终获得了191.1 W的电功和7.15%的热电效率。     

我国光纤通信技术的现状及发展趋势

随着光缆运用的拓宽,它在我国通讯领域已有20多年的运用历史,在这20年期间光纤光缆和光通讯技术都得到了大力的发展。光纤通信与其它通讯方式相比,具有大的传输容量和传输速率,另外体积小、损耗低、重量轻、传输频带宽、抗电磁干扰能力强这些都是使得光纤通讯迅速发展的原因。本文分别从普通光纤、核心网光缆、接入网光缆以及室内光缆等方面入手,对我国的光纤通信技术现状进行分析,研究光纤通信技术的几种发展趋势。     

基于并联回热器模型的大功率斯特林脉管制冷机回热器温度不均匀性研究

基于流体网络理论,建立了两个并联的回热器模型来解释回热器内温度不均匀产生机理.通过对回热器内部环流的计算,首次提出了预测回热器最大径向温差的数学模型.最后,还对回热器径向温度不均匀引起的损失进行了定量分析,并提出了抑制大功率斯特林型脉管制冷机回热器内温度不均匀的方法.