扬声器驱动热声制冷机结构优化与实验研究

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1、中图分类号婴鱼5皿鱼鱼UDC621．5硕士学位论文学校代码!Q§三兰密级公珏扬声器驱动热声制冷机结构优化与实验研究Structuraloptimizationandexperimentalstudyofaloudspeaker-driventhermoacousticrefrigerator作者姓名：李照龙学科专业：制冷及低温工程研究方向：热声热机学院(系、所)：能源科学与工程学院指导教师：刘益才副指导教师：中南大学2013年05月答辩委员会主席(鸳鱼知原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研

2、究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：么阻日期：业年』月工日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时

3、授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。日期：丝L年j月1中南大学硕士学位论文摘要扬声器驱动热声制冷机结构优化与实验研究摘要：热声制冷机以其结构简单、运行可靠、工质无污染等诸多优势，为低温制冷提供了一种全新的技术解决方案，并在航空航天、低温电子等众多领域展现了十分广阔的应用前景，目前已是国内外学者研究的热点。论文首先介绍了课题的研究背景及意义，回顾了热声学理论以及实验研究进展以及今后发展趋势，较详细的介绍了热声制冷的基本理论。针对实验室现有扬声器驱动

4、制冷机存在的不足与缺陷，以线性热声理论为基础，利用专业软件DeltaEC对制冷机系统进行模拟优化，对谐振管长度、直径等结构参数进行理论计算，以达到与系统良好匹配，并对回热器位置以及长度等对热声转换效率的影响作出了分析研究，提出一种新的热端换热器，并在实验中验证了其良好的换热效果。通过理论计算并搭建了一台四分之一波长扬声器驱动热声制冷机，并对其性能进行了预测分析和实验研究，实验分析了板厚为0．2mm板间距分别为0．4mm、O．5mm以及0．6mm的三种不同回热器的性能。实验结果表明，系统最佳运行频率为367Hz，并最

5、终得到最大温降约10．9K；板问距为0．4mm的回热器相对于其余两种回热器表现出了较好的性能；实验过程中回热器热端温度始终维持在室温，证明热端换热器换热性能良好。图36幅，表2个，参考文献70篇。关键词：热声制冷机，回热器，声驱动分类号：TB65；TB66Stmcturaloptimizationandexperimentalstudyofaloudspeaker-driventhermoacousticrefrigeratorAbstract：Duetotheadvantagesofsimplestructure

6、，reliableoperation，andusingnon-harmfulrefrigerant，thermoacousticrefrigeratorsuppliesanewsolutionformerefrigerationandcryogenicsfield．Anditshowsavastapplicationprospectinmanyplacessuchasareo。spac，cryo．electron．andSOon．Givenfortheseadvantages，itiSbecomingaresear

7、chhotspotforresearchersallaroundtheworld．Inthispaper，thebackgroundandsignificanceofresearchwasintroducedfirstly．Thermoacoustictheory，theexperimentalresearchprogressandthedevelopmenttrendofthermoacousticengineinfuturewerereviewed，andbasictheoryofthermoacousticr

8、efrigerationwasintroducedindetail．Contraposetheshortcomingsoftheloudspeakerdriventhermoacousticrefrigeratorinthelaboratory，professionalso,wareDeltaECwasusedtosimulateandoptimizethe