不可逆四热源吸收式制冷机的最优性能

为从热力学角度获得吸收式制冷机更为有用的性能上界,建立其四热源循环模型.该模型将吸收式制冷机视为一个由不可逆卡诺热机驱动的不可逆卡诺制冷机的联合循环系统,考虑热阻及工质内部耗散的不可逆性.运用优化理论,推导出:制冷量与性能系数间的基本优化关系;总热导率在各换热器间的最优分配关系;最大制冷量及相应性能系数的一般表达式.与三热源制冷循环模型相比,四热源制冷循环模型更接近于实际的吸收式制冷机.     

三热源吸收式制冷机的传热面积优化

建立了一种可以充分利用低温热源驱动而获得制冷量的三热源制冷机模型,考虑传热及工质内部的摩擦、涡流和其它不可逆性对三热源制冷机循环性能的影响,以总传热面积为优化函数,导出其最小传热面积与三热源熵变化率的关系并得到了热力学第二定律的类比表达式,获得了最佳制冷率与性能系数和传热面的优化关系.分析了工质内部不可逆性对制冷机性能的影响,所得结论可以描述同时受内外不可逆性影响的三热源吸收式制冷机的优化特性,可为吸收式制冷机的优化设计和性能改进提供新的理论途径.     

三热源吸收式制冷机的传热面积优化

建立了一种可以充分利用低温热源驱动而获得制冷量的三热源制冷机模型，考虑传热及工质内部的摩擦、涡流和其它不可逆性对三热源制冷机循环性能的影响，以总传热为优化函数，导出其最小传热面积与三热源熵变化率的关系并得到了热力学第二定律的类比表达式，获得了最佳制冷率与性能系数和传热面的优化关系，分析了工质内部不可逆性对制冷机性能的影响，所得结论可以描述同时受内外不可逆性影响的三热源吸收式制冷机的优化特性，可为吸收式制冷机的优化设计和性能改进提供新的理论途径。     

热声制冷微循环的特性优化

建立包含直线过程的热声制冷微循环模型,简要描述了热声微循环过程. 应用有限时间热力学的方法分析此模型的循环最优性能,求出了包含直线过程的热声微循环吸热与放热的临界点、循环的制冷量、制冷率及制冷机的性能系数;并由数值模拟得出热声制冷微循环中,制冷量、制冷率以及制冷机性能系数与直线过程压强比和等压过程体积比之间的特性关系. 结果表明:制冷机的制冷量随着等压过程体积比的增大而增加;等压过程体积比给定的条件下,直线过程压强比越小的制冷机获得的制冷量就越大;适当的压强比或体积比可以有效的提高制冷机的性能系数.     

量子斯特林制冷机火用经济优化准则

研究了量子斯特林制冷机的有限时间火用经济最优性能，得到了量子制冷机的最大利润率和最佳制冷系数，导出了制冷率和制冷系数之间的优化关系．     

量子斯特林制冷机Yong经济优化准则

研究了量子斯特林制冷机的有机时间Ｙｏｎｇ经济最优性能，得到了量子制冷机的量子大利润率和最佳制冷系统，导出了制冷率和制冷系数之间的优化关系。     

热声发动机驱动的脉管制冷机模拟及实验研究

基于回热器计算软件REGEN3.2,通过数值模拟分别研究了热声发动机的频率、输出压比、充气压力以及脉管制冷机的回热器长度对热声驱动的脉管制冷机制冷性能的影响,并预测了该台脉管制冷机的最低制冷温度为45K.实验研究了不同工质、热声发动机输出压比、声功输出装置以及脉管制冷机回热器长度对脉管制冷机性能的影响.实验结果表明,热声驱动的脉管制冷机的优化方向为提高热声发动机的输出压比、降低频率以及适当提高充气压力,这与数值模拟结果吻合较好.实验采用氮气-氦气双工质并以亥姆霍兹共鸣器作为声功输出装置和声压放大器,行波型热声发动机驱动的单级斯特林型脉管制冷机获得了65K的最低制冷温度.     

一维晶格费曼棘齿-棘爪制冷机性能

针对与2个不同温度热源同时接触的一维费曼棘齿制冷机模型,给出了稳态情况下随晶格能级高度、外力和热源温比等参数变化的制冷系数和制冷率。数值研究了这些参数对制冷机性能的影响,发现制冷系数远小于可逆卡诺制冷系数,并且制冷系数和制冷率曲线呈闭合状;外力优化可获得制冷机的最优工作区间。更多还原     

两级吸收式制冷机的优化分析

建立一种不可逆的两级吸收式制冷机模型,考虑有限速率传热和工质内部不可逆性对制冷机性能的影响.以总热导率为优化目标函数,获得最小总导热率与热源熵变化率的关系,并得到了热力学第二定律的类比表达式,导出最佳制冷率、性能系数和总热导率之间的优化关系,分析了工质内部不可逆性对制冷机性能的影响,所得结论可以描述同时受内外不可逆性影响的两级吸收式制冷机的优化特性,可为两级吸收式制冷机的优化设计和性能改进提供新的理论途径.     

反馈式量子点光电制冷机的优化性能分析

利用麦克斯韦妖装置构建了一种反馈式量子点光电制冷机。在弱耦合以及序贯隧穿近似下,基于主方程的方法推导出稳态下制冷机的制冷率、制冷系数等重要参数的表达式。使用品质因子作为优化目标函数,获得了最大品质因子下制冷率和制冷系数。重点对反馈式量子点光电制冷机优化性能进行研究,特别强调正负反馈的概念,发现在任意的反馈下最大品质因子优化下的光电制冷机制冷系数始终大于CA制冷系数。负反馈抑制低温热源的热流进入制冷机,却可以提高制冷机的制冷系数,但制冷率逐渐减少。在正反馈情形下,当反馈系数达到某一个值时,获得了较高的制冷系数和最大的制冷率,找到了最大品质因子下制冷机最优工作状态。 更多还原     

磁性斯特林制冷机的有限时间热力学分析

本文研究传热不可逆，过程进行速率有限对磁性斯特林制冷机最优性能的影响。导出最佳制冷率和制冷系数的关系，从而丰富了制冷循环的有限时间热力学理论。     

不可逆斯特林制冷机的制冷系数和制冷率优化研究

研究热传导规律为q∝(△T)^m情况下不可逆斯特林制冷机的性能界限。导出制冷系数与制冷率间的优化关系,并作出有意义的讨论,为斯特林制冷机的优化设计提供理论指导。     

35K两级高频脉管制冷研究:Ⅰ.理论分析

针对空间35K温区探测器的冷却需要,基于回热器数值计算软件REGEN3.2,成功设计了一台两级高频脉管制冷机.该制冷机采用热耦合的级间布置和惯性管调相方式,其中第二级脉管热端的惯性管和气库置于第一级脉管的冷头下,即冷惯性管,较好地解决了第二级脉管内小声功流条件下相位调节的难题.给出了第二级脉管制冷机的详细设计方法,讨论了第二级回热器填料、长度、充气压力对脉管制冷机性能的影响.计算表明,在80～35K,40Hz下,采用500目不锈钢丝网作为回热器时的制冷性能优于铅丸回热材料,充气压力在1.25MPa下可以获得较好的制冷性能.     

工质非理想性对非金属低温制冷机性能的影响

当制冷机的制冷温度低于20K时,工质氦的非理想性逐趋明显。本文初步探讨了氦工质的非理想性对非金属制冷机的制冷量和制冷温度的影响,分析了冷(?)由于进气和排气过程压力不平(?)引起的失焓现象,给出了计算公式和计算结果,并且对低温下回热器性能恶化和失焓效应对制冷性能的综合影响进行了扼要讨论。     

二热源制冷机的最佳性能关系

考虑全部过程的热阻影响,忽略其它不可逆因素,导出二热源制冷机的最佳性能关系.并应用它讨论了这种制冷机的各种优化性能.     

双向进气型脉管制冷机完整线性模型

基于完整线性模型分析了双向进气型脉管制冷机的制冷机理,并考虑了回热器空体积和气库压力波动的影响.假定回热器微元内的体积流量正比于局部压力梯度,通过代数方法建立了用于分析双向进气型脉管制冷机的完整线性模型.给出了制冷量、脉管冷端流量与压力相位差及性能系数与气库体积、工作频率、小孔与回热器流导系数之比及旁通阀与回热器流导系数之比的关系表达式.考察了工作频率、气库与脉管体积比对制冷机性能的影响,得到了与试验结果一致的最优工作频率.分析结果表明,冷端相位差随双向进气阀开度的增加而减小,从理论上证实了当工作频率约为1.4 Hz时制冷机产生最大制冷量,而当工作频率约为1.0 Hz时制冷机效率最高.     

制冷机传热面积的优化分析

本文研究热阻、摩擦和热漏影响下制冷机传热面积的优化问题，导出制冷机的最佳传热面积比以及最小总传热面积与制冷系数和制冷率间的关系．     

两类微型制冷机的性能特征分析

讨论了三态和五态制冷机模型。基于主方程,推导出2种微观制冷机制冷系数和制冷率的解析表达式,制冷率随制冷系数的变化关系是开型曲线。研究表明：三态以及五态模型制冷机的最大制冷率及对应的制冷系数均随热库温比单调增大;五态模型制冷机中的阶梯宽度对其制冷率和制冷系数的影响是单调递增。     

空间液氦温区机械式制冷技术发展现状及趋势

在介绍已发射和在研液氦温区低温探测器的任务目标和对低温系统性能要求的基础上,分析了空间用液氦温区机械式制冷技术的设计方法和工作性能,并对其发展趋势进行了展望.当前空间液氦温区机械式制冷技术主要采用线性压缩机驱动的预冷型4He和3He J-T节流制冷技术,而对于提供预冷的斯特林制冷机、吸附制冷机和高频脉管制冷机而言,进一步提高制冷效率是实现整机高效运行的关键.     

有限热容不可逆四热源吸收式制冷机的优化

将吸收式制冷机视为由不可逆卡诺热机驱动不可逆卡诺制冷机的联合循环系统,应用有限时间热力学理论建立了既考虑内、外不可逆性影响,又考虑有限热容影响的、更接近于实际系统的热力学模型。引入两个内不可逆性参数,分别用于描述热机循环的内不可逆性和制冷循环的内不可逆性。利用所建模型,由拉格朗日乘数法推导出吸收式制冷机的基本优化关系、相应的优化设计条件以及工质的最优工作温度。还利用这些关系式进行了一些分析和讨论,得到了一些有益于实际吸收式制冷机优化设计与改进的简化关系式和重要结论。