基于硅基回热器的微型脉管制冷机的数值模拟

作者：王浩任; 王博; 李睿泽; 巢翊钧; 尹传林; 赵钦宇; 甘智华

来源：真空与低温, 2022, 28(02): 136-146.

DOI：10.3969/j.issn.1006-7086.2022.02.002

• 高效散热
• 微型脉管制冷机
• 硅基回热器
• CFD模拟
• 相位分析

随着电子器件热流密度的不断增加，开发和使用结构紧凑且高效的微型制冷器件已非常迫切。使用Fluent 19.0软件对基于硅基回热器的微型脉管制冷机在不同回热器空隙率、冷热端温度和相位条件下的制冷性能进行了数值计算。结果表明：硅基回热器的空隙率对制冷性能有重要影响；在固定几何参数下，存在一个最佳空隙率使得制冷机的COP最大。当工作频率为500 Hz，充气压力0.2 MPa，空隙率为0.87时，微型脉管制冷机能够在293 K提供3.844 W的制冷量，COP为1.007，相对卡诺效率为3.44%。随着冷端温度上升，制冷机的制冷量增加，但相对卡诺效率随之降低。本研究可为微型化制冷机的设计和开发提供一定指导。

• 单位
  浙江大学