运行参数对脉管制冷机性能影响仿真研究

作者:屈方杰; 闫春杰*; 罗新奎; 王冲聪; 何嘉华; 于锟锟; 薛海亮
来源:真空与低温, 2023, 29(06): 622-629.

摘要

基于二维计算流体力学(CFD)数值模型对一款6 W@80 K同轴斯特林型脉管制冷机进行了仿真研究。对不同运行频率和充气压力下的整机性能进行研究,发现随着运行频率的升高,制冷系数先增大后减小。随着充气压力的升高,制冷系数也随之升高。对脉管内部流动状态进行研究,发现脉管内气体呈现轴向往复振荡状态,当气体方向发生改变时,脉管两端会产生涡流,涡流大小在不同的充气压力下变化不大,随着运行频率的增大而减小。将二维仿真结果与一维仿真结果以及实验结果进行比较,发现建立的二维CFD数值模型在输入功率较大时,整机制冷量的计算结果较为准确。