双管式气波制冷机射流振荡和出口温降的数值模拟与实验研究

采用重整化群κ-ε模型,用数值模拟的方法计算了气波制冷机中射流的振荡和流动的形态.研究了不同控制管长,不同膨胀比的操作条件下振荡频率、温降的关系.计算和实验结果表明,控制管长与振荡频率为线性关系,相同控制管长条件下,膨胀比对振荡频率几乎无影响.但随着膨胀比的增大,出口气体温降越来越大.     

振荡管管壁轴向导热的试验研究

对振荡管管壁的轴向导热进行了实验研究，提出了一定振荡频率和膨胀比下隔阻客壁轴向导热对振荡管等熵制冷效率及管内流动的影响规律，结果表明；隔阻振荡管冷、热端管壁的轴向导热、使管内激波幅值增大，激波形成点后移，等熵制冷效率有显著提高。     

振荡管内非定常流动的数值模拟

建立了振荡管内非定常流动与传热的数学模型 ,分别采用Godunov格式和控制容积法对气动方程及传热方程进行离散 ,得到了管内压力波形、气流速度及温度随时间的变化历程 .所得管内压力波在波形和相位上与实验结果吻合较好 ;排气初期的气流速度最大且温度最低 ;管内出现强反射激波 .提出的求解Riemann问题迭代初值可使迭代快速、稳定收敛     

压力波制冷机性能的数值分析

对有关因素如膨胀比ε、射流激励频率、管外换热状况等对压力波制冷机制冷效率的影响进行了数值研究 .结果表明 ,在ε<5时制冷效率随ε的增大而提高 ,在一定工况下存在一个最佳的射流激励频率 fopt,强化管外传热可使制冷效率明显提高 .当射流激励频率偏离 fopt 时 ,压力波制冷机将出现排气倒流现象 .