发明新型热声制冷技术(二)

2018-12-22 11:55:48

2.3研究热点 目前热声制冷技术的研究热点主要体现在一下五个方面:一是热声理论的研究,主要是在非线性理论方面,因为很多现象线性理论研究出现偏差:二是制冷工质的研究,氦由于其低密度,粘度和高导热系数被认为是最理想的制冷工质,其实采用氦和H2N2等双原子气体混合物工质可以提高制冷机整体性能,氦和其他气体混合物会降低系统系能;三是回热器的研究,针对热声制冷机的核心部件回热器,采用吸附剂代替金属网格或金属片作为回热器填料效果更佳;四是热声转换效率的研究,目前大多数热声机都采用驻波工作方式,是等温或绝热的不可逆循环,需要很高的热源温度,很难利用低品位的热源,有关研究表明采用行波的工作方式是可逆循环,理论上可以提高热声转换效率,针对这个有科学家提出调节声场,在驻波型的回路上增加一直流的回路方案,减少换热器的外部不可逆循环 。

2.4目前出现的新技术 主要有太阳能热声制冷技术。但是以太阳能驱动的热声制冷机难点在于热声发动机的加热器在高温下工作,可以提高发动机效率,但这样对加热器中的材料提出了更高的要求,低热阻的铜不能满足。目前提出直接采用太阳能加热从而取消发动机部分的加热器方案,采用RVC作为回热器的材料,这是由RVC耐高温且其具有的随机分布的纤维结构,使得光不能直接穿透的特性决定。现在太阳能热声制冷机的研究热点是利用更大的太阳能集热器来增加可供利用的太阳能,以及改进换热器的设计和绝热,在太阳能比较丰富而电能缺乏的地区有很大利用价值,也可以缓解目前紧张的能源危机。另一主要技术是热声驱动的脉管制冷技术,利用燃烧天然气作为热源的热声发电机,来驱动脉管制冷机。目前正在开发利用行波发动机来驱动脉管制冷机的装置。

2.5应用  针对热声制冷的上述特点可以在航天技术、国防军工等高新技术领域获得应用,也可以在天然气液化的新能源的开发应用,研究利用少部分的天然气作为热动力液化大部分的天然气等,也将推动空调制冷技术,低温电子冷却技术的发展。而热声制冷装置,即热声制冷机等也将应用在冰淇林机、饮水机、家用冰箱、空调机、空气除湿器、计算机微处理器等小型或微型装置中,所存在的巨大应用市场可以看见。

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