基于熱聲效應(yīng)數(shù)值模擬的熱聲制冷機(jī)設(shè)計(jì)研究.pdf

1、低溫制冷領(lǐng)域，隨著科技發(fā)展使得產(chǎn)品不斷高效小型以及環(huán)保的同時(shí)提出的制冷新要求，熱聲制冷技術(shù)得到很大的發(fā)展空間。本文致力于具有大功率、小體積、高聲強(qiáng)聲源特點(diǎn)的磁致伸縮換能器驅(qū)動(dòng)的熱聲制冷機(jī)的設(shè)計(jì)研究。
　　首先闡述了熱聲制冷技術(shù)的研究背景及其研究意義，包括熱聲制冷的歷史發(fā)展、現(xiàn)狀研究和前景展望；羅列了熱聲效應(yīng)的基礎(chǔ)理論和實(shí)現(xiàn)原理。介紹了熱聲制冷機(jī)及其關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)原理，為熱聲制冷機(jī)的性能研究提供了理論基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上確定了研究思路，

2、制訂了工作方案。同時(shí)對(duì)涉及到的流體仿真簡(jiǎn)單介紹了其基本理論與所用到的計(jì)算流體力學(xué)數(shù)學(xué)模型。
　　本文重點(diǎn)研究了數(shù)值模擬熱聲制冷的過(guò)程，整個(gè)模擬分成兩部分進(jìn)行，包括模態(tài)分析和流場(chǎng)分析。模擬出熱聲制冷過(guò)程的同時(shí)對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析和討論，通過(guò)直觀的由點(diǎn)到面，由面到體的漸進(jìn)方式詳細(xì)分析了流體內(nèi)的流動(dòng)情況，呈現(xiàn)出熱聲效應(yīng)過(guò)程中管內(nèi)流體的參數(shù)變化情況。進(jìn)一步提出數(shù)值模擬優(yōu)化思想，為優(yōu)化制冷機(jī)相關(guān)參數(shù)設(shè)定提供了方法。
　　詳述了CFX模擬熱聲

3、效應(yīng)的方法以及具體過(guò)程，避免根據(jù)實(shí)際問(wèn)題建立控制方程的復(fù)雜過(guò)程，只要確定了實(shí)體幾何模型及邊界與初始條件，就可以研究此工況下的熱聲效應(yīng)，找到熱聲效應(yīng)多維模擬的方法。通過(guò)計(jì)算實(shí)現(xiàn)了流固耦合分析的整場(chǎng)模擬，可以得到諧振管內(nèi)部流場(chǎng)不同時(shí)刻的詳細(xì)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部流場(chǎng)的可視化。說(shuō)明模擬諧振管內(nèi)聲場(chǎng)分布情況是可行的，可以用來(lái)預(yù)測(cè)諧振管內(nèi)聲場(chǎng)分布或者驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的可靠性
　　課題的模擬過(guò)程及結(jié)果實(shí)現(xiàn)了熱聲效應(yīng)的三維仿真，為實(shí)驗(yàn)室原有不同型號(hào)的制冷機(jī)的改