热声制冷技术综述及其发展趋势

概要介绍了目前热声制冷的理论研究和若干典型热声制冷机的工作机理,并着重回顾了热声制冷的研究进展,展望了热声制冷技术的发展前景.     

热声热机技术的研究进展

首先简要地介绍热声热机(包括热声发动机和热声制冷机)的基本工作原理和热声技术特点,指出热声热机是基于热致声效应和声制冷效应两类热声效应而工作的,它完全没有机械运动,采用惰性气体工作,是一种可靠性高和环保的新型的能源转换机械.然后重点介绍近十几年来国内外在热声技术研究方面所取得的重要进展,主要包括在热声发动机和热声制冷机两个方面.在热声发动机研究方面,简要回顾热声效应的发现和驻波热声发动机的研究进展,接着介绍行波热声发动机的提出和迅速发展历程,重点介绍热声转换效率达到30%的热声斯特林发动机和压比达到1.3(采用氦气)、效率达到32%的聚能型热声发动机研究工作;在热声制冷技术方面,分别介绍热声驱动脉冲管制冷获取低温的研究工作以及热声驱动室温制冷机获得高效率、大冷量等方面的研究工作,并重点介绍采用声压放大器获得液氢温度以下的完全无运动部件热声驱动脉冲管制冷机(低于20 K),以及在-20℃获得了300 W以上的制冷量的双行波流程的热声驱动室温热声制冷机.最后,扼要地介绍热声理论方面的研究进展,并对热声技术的问题和该研究领域的发展方向进行展望.     

热离子制冷技术研究进展及分析

热离子制冷是一种固体制冷方式,具有效率高、噪声低和结构紧凑等特点,特别适用于诸如航空航天、电子冷却和微机电系统等需要小型冷源的场所.本文从热离子制冷原理出发,分析了其在室温下制冷的困难,并介绍了当前可以实现热离子制冷的两种技术:纳米真空间距和超晶格材料.同时,对近年来这两种热离子制冷技术的研究进展进行了总结和分析,并提出了今后的研究方向.     

热声机械的研究现状及展望

回顾了近几年国内外热声工作者在热声理论以及热声机械的研究进展,总结了近年来研究的热点方向,并对热声学研究今后的发展趋势进行了展望.     

热驱动制冷技术与应用

对新的热驱动制冷技术进行了介绍,着重对太阳能吸收式制冷技术的应用范围,以及在实际应用中的效果进行了分析,找出影响目前发展太阳能空调的障碍,提出高效低成本太阳能制冷空调创新方案.     

Terfenol-D磁致伸缩换能器驱动热声制冷系统的实验研究

基于热声效应的原理设计了应用(Terfenol-D)磁致伸缩换能器驱动的热声制冷实验系统,实验结果表明:以空气为工质,在很短的工作时间内,制冷机取得了明显的温降.     

制冷压缩机技术新进展

对有关制冷压缩机技术的最新文献,主要是1988年普渡压缩机会议文集有关普通容积式制冷压缩机,即往复式、滚动活塞及其它的转子压缩机,螺杆和涡旋压缩机进行了评述。也对与这些压缩机相关的几门工程技术,即防振和隔声、气流脉动、容量调节和效率、性能、气阀技术、轴承、油品及润滑技术进行了评述。     

驻波型热声制冷机板叠间的换热分析

基于线性小振幅声场,探讨了气体微团与固体板叠之间能量传递规律,系统地分析了谐振腔板叠内的热力过程。为了分析驻波型热声制冷机制冷因数,阐述了气体微团与固体板叠之间的热量交换,直观地了解气体微团与固体板叠之间热量交换的数值变化关系。运用稳态流动理论估算了气体与固体之间的换热量,根据经典传热学理论,对重要传热系数进行试验确定,但是试验结果与理论估算值有较大误差,表明稳态的对流换热理论已经不适用于热声理论。     

热声制冷机的性能影响因素

简要介绍了热声制冷的基本原理、性能影响因素和研究方向     

高频微型热声制冷机板叠制冷特性模拟仿真研究

基于热声效应的1/4波长谐振管设计,它使用理想空气作为工作介质,用fluen软件模拟。观察板叠的温度特性和谐振管的流体流动特征,仿真结果表明,入口压力的增加有利于提高热声效应的效率。     

空调制冷压缩机技术发展研究及其展望

介绍了压缩机的发展历程及现状,尤其是国内近年来在涡旋压缩机型线、工质、润滑以及变频技术应用等方面的研究。通过对涡旋式压缩机回顾,提出了涡旋式压缩机发展方向。近来年,伴随着压缩机相关工业技术的进步,制冷与空调压缩机技术也得到了快速发展,制冷系统的整机能效比有了很大提高。但由于未来的能源供应趋紧和环境保护的双重压力,迫使我们不断探索制冷与空调行业的新技术,以适应我国国情的能源发展战略要求和构建和谐社会目标。     

热声键合界面的微观结构特性

设计一系列的键合实验，通过扫描电镜SEM和EDS能谱测试分析热声键合界面的微观结构特性及变化规律，结果表明，热声键合界面的形状像一个中央未结合的椭圆环，键合强度取决于皱脊椭圆环结构；当作用力和功率保持不变，随着时间增加，键合区向中央延伸，当作用力和时间保持不变，随着功率的增加，焊接区里皱脊面扩大。EDS能谱测试Au—Al、Au—Ag界面的微观组织成分，证实了Au—Ag扩散偶的Kirkendall扩散效应及Au—Al键合界面可能形成金属间化合物。     

回质回热对吸附式制冷循环性能的影响

回质是改善吸附循环性能的重要手段。根据工况的不同,简单回质过程可能提高系统的性能系数;研究表明,回质过程大幅度地提高了每循环制冷量;回质回热复合循环具有较高的性能系数;回质过程可以有效缩短循环周期,增加系统的制冷／供热功率。     

微波热声成像技术及其临床诊断应用探索

微波热声成像(Microwave excited thermoacoustic imaging,MTAI)作为一种新型非电离以及非侵入性的医学成像技术,结合了深层组织穿透、微波成像高对比度和超声成像高分辨率的优点,因而在生物医学领域具有广阔的应用前景。MTAI以脉冲微波作为激发源,超声作为信息载体,基于生物组织内部的微波吸收差异,通过热膨胀效应实现能量从微波到超声的转换,获得被照生物组织内部的结构、功能性信息。本文不仅介绍了MTAI技术的基本原理、检测装置和成像算法,且梳理了MTAI技术在医学诊断中的应用现状,并针对MTAI技术面临的挑战以及未来发展趋势进行了展望。     

吸收式制冷循环及制冷工质研究进展（Ⅰ）：———高性能系数吸收制冷（热泵）循环

综合介质了几种新型高性能吸收式制冷循环及其研究进展,包括复叠式、复合式、ＧＡＸ、辅助制冷剂吸收制冷循环。     

喷射/压缩复合制冷研究进展

喷射制冷具有利用低品位能源获取制冷效果的优点,但性能系数较低;机械压缩制冷具有性能系数高的优点,但消耗的是高品位电能。喷射/压缩复合制冷正是利用上述2种循环各自优点来提高能源综合利用效率,从其系统特点来看,主要可分为3种系统形式。本文从喷射/压缩复合制冷循环、制冷工质应用、喷射/压缩复合制冷循环的应用领域等方面介绍该技术研究及现状分析,并对其发展提出展望。     

制冷压缩机及技术发展趋势

针对制冷压缩机的发展现状，从市场角度出发，分别简述了制冷产品的生产和需求情况，简要分析了制冷压缩机及技术的发展趋势。     

纳米技术在制冷及低温领域的应用与展望

分析了近年来纳米技术的研究现状和发展趋热势,详细的阐述了纳米技术在制冷与低温领域的一些应用及预期的发展.主要对纳米材料、纳米制造技术在制冷及低温领域的应用等方面进行了深入研究.     

小型吸收式制冷热虹吸泵的正交试验设计

热虹吸泵是小型无泵溴化锂吸收式制冷机的核心部件,对制冷机的运行及工作性能起关键影响。本文根据溴化锂吸收式制冷循环的设计要求,以热虹吸泵理论模型和性能模拟结果为指导,进行了热虹吸泵沿程加热可视化试验装置的方案设计和部件设计,搭建并调试成功试验装置。采用正交试验法研究加热量、系统压力和沉浸比等因素对热虹吸泵提升性能的影响,分析得知,对于热虹吸泵提升性能影响最大的因素是加热量,次要影响因素是系统压力,沉浸比对其影响最小。