首先，我們進(jìn)行了加熱功率一定的情況下，脈管徐州專業(yè)制冷溫度與工作壓力、加熱溫度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。為以氦為工質(zhì)，加熱功率分別為316W，966W，1389W，1489W，2188W時(shí)的制冷溫度和加熱溫度隨工作壓力的變化關(guān)系。由溫度隨著工作壓力的升高而下降。但當(dāng)加熱功率加大到1400W以上時(shí)，制冷溫度不但沒有隨工作壓力的提高而下降，反而略有升高。示出在各種加熱功率情況下，加熱溫度都隨平均工作壓力的增大而降低。這是因?yàn)樵诩訜峁β室欢ǖ臈l件下，系統(tǒng)容積一定，系統(tǒng)中的工質(zhì)隨平均工作壓力增大而增多，必然導(dǎo)致加熱溫度降低。而徐州低溫冷庫(kù)溫度在各加熱功率下的不同的變化趨勢(shì)，反映了加熱功率一定時(shí)，平均工作壓力與加熱溫度的耦合作用對(duì)整機(jī)性能的影響。板疊的溫度梯度是熱聲效應(yīng)產(chǎn)生聲功的根本驅(qū)動(dòng)力，當(dāng)加熱功率一定時(shí)，隨平均工作壓力的增大，加熱溫度降低，在冷端溫度不變情況下，溫度梯度減小，熱聲效應(yīng)產(chǎn)生聲功的驅(qū)動(dòng)力也減小，必然導(dǎo)致聲功減小，從而使脈管制冷機(jī)的性能變差。脈管制冷機(jī)的制冷量是由脈管冷端的質(zhì)量流率和壓比及其相位共同決定：壓力對(duì)熱聲驅(qū)動(dòng)脈管制冷機(jī)性能的影響在加熱溫度一定的情況下，隨著平均工作壓力增大，壓力振幅增大，使脈管冷端的質(zhì)量流率增大，從而獲得更低的制冷溫度，但同時(shí)工質(zhì)流經(jīng)絲網(wǎng)板疊和脈管回?zé)崞鞯淖枇p失也隨之增大，使得壓比呈現(xiàn)先增大后減小的變化趨勢(shì)，即壓比存在**值，因此制冷溫度也不可能隨平均工作壓力的不斷增大而無(wú)限降低。在加熱功率一定的情況下，平均工作壓力增大，加熱溫度隨之下降，壓力振幅的增大幅度會(huì)減小，甚至不增大反而減小，脈管的制冷效果會(huì)比加熱溫度一定時(shí)的情況更差。脈管的制冷性能同時(shí)受平均工作壓力和加熱溫度兩方面的綜合作用，使得在加熱功率一定的條件下，隨平均工作壓力的增大制冷溫度可能出現(xiàn)不同變化趨勢(shì)。由于實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)承壓能力和承受加熱溫度能力的限制，目前我們還沒能獲得加熱功率條件下制冷溫度隨平均工作壓力增大而具有相反變化趨勢(shì)的連續(xù)變化過程，這將是以后的努力方向。
接著，我們?cè)诒３旨訜釡囟炔蛔兊臈l件下，進(jìn)行了不同工作壓力下脈管的制冷溫度的實(shí)驗(yàn)研究，并且測(cè)量了相應(yīng)壓力下所需的加熱功率。由和所示，當(dāng)加熱溫度一定時(shí)，脈管的制冷溫度隨工作壓力提高而下降；而加熱功率則隨工作壓力升高而增大。說(shuō)明當(dāng)加熱溫度一定時(shí)，假設(shè)板疊冷端溫度不變，則板疊的溫度梯度保持恒定，即熱聲驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生熱聲效應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力保持恒定，此時(shí)所產(chǎn)生的聲功的壓力振幅主要受平均工作壓力的影響。以往的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，壓力振幅隨平均工作壓力的提高而增大，從而增大了脈管冷端的質(zhì)量流率，可以獲得更低的制冷溫度。但脈管的制冷量同時(shí)還受壓比的影響，而壓比并不總是隨工作壓力的增大而增大，因此工作壓力的提高不能無(wú)限制地改進(jìn)脈管的制冷性能。加熱溫度恒定時(shí)，隨著工作壓力的增大，系統(tǒng)中工質(zhì)質(zhì)量相應(yīng)增加，所需的加熱功率也隨之增大。
在實(shí)驗(yàn)中我們還發(fā)現(xiàn)板疊冷端溫度隨著工作壓力的提高而升高，這可能是受水冷卻器換熱性能的限制。這對(duì)于熱聲驅(qū)動(dòng)脈管制冷機(jī)來(lái)說(shuō)是一個(gè)很不利的因素。它不僅使板疊上的溫度梯度減小，而且直接提高了脈管的進(jìn)氣溫度，因而降低了脈管的制冷性能。因此，設(shè)計(jì)一個(gè)高效的水冷器將可能對(duì)熱聲驅(qū)動(dòng)脈管制冷機(jī)性能有很大的改善**制冷溫度在以上實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，我們對(duì)絲網(wǎng)板疊填充率等參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，以氦為工質(zhì)，在充氣壓力2.0MPa、加熱溫度450℃時(shí)，取得了120K的無(wú)負(fù)荷制冷溫度。加熱功率一定時(shí)，熱聲驅(qū)動(dòng)的脈管制冷機(jī)的性能受工作壓力、加熱溫度的雙重影響。不同加熱功率下，脈管制冷溫度隨著工作壓力、加熱溫度的變化呈現(xiàn)不同的變化趨勢(shì)。保持熱聲驅(qū)動(dòng)器的加熱溫度一定，隨著工作壓力的提高其所需加熱功率也相應(yīng)提高，脈管制冷溫度隨之下降。水冷器的性能優(yōu)劣對(duì)提高熱聲驅(qū)動(dòng)脈管制冷性能有著重大影響，合理設(shè)計(jì)水徐州冷藏庫(kù)極其必要。用自行研制的駐波型熱聲驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)脈管制冷機(jī)達(dá)到了120K。 本文為宿州冷庫(kù)原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明：http://www.w8xq.com！謝謝。
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