室温磁致冷原理及磁冰箱探讨

本文从磁学角度阐明磁致冷原理,从理论和实践上指出了实现室温磁致冷所需解决的关键技术问题。对近期实现家用磁冰箱的可能性提出了个人看法。     

室温磁致冷复合工质材料的研制

采用铜包套包覆轧制工艺制备出了室温磁致冷工质Ｇｄ＿（１－ｘ）Ｔｂ＿ｘ的实用复合工质薄带。薄带表面光滑厚度均匀，具有良好的室温磁热熵效应。对制备工艺条件及若干影响磁热熵效应的因素进行了较详细的分析。     

钆在室温附近磁热效应

测量了钆在室温附近的绝热去磁温降ΔＴ随温度和外磁场的变化情况，且采用热力学理论，对钆在室温附近的绝热去磁温降ΔＴ随温度的变化做了计算。把理论值与所测实验值及有关资料的实验值做了比较，发现绝热去磁温降趋势相同。     

室温磁制冷技术的研究进展

随着人们对环境问题和能源问题的日益重视,室温磁制冷技术以其节能环保的特点成为一项极具开发潜力的高新制冷技术。磁制冷技术是以磁制冷材料为工质的一项制冷技术,其基本原理是借助磁制冷材料的磁热效应,通过磁化和去磁过程的反复循环而达到制冷目的的。室温磁制冷技术有着十分广阔应用前景,有望取代传统的压缩制冷方式,用于家用、工业、商业、医疗卫生事业等领域使用的制冷器,因而室温磁制冷技术有着广泛的经济效益及社会效益。简要阐述了磁制冷技术的理论基础,磁热效应的原理及磁制冷循环,并介绍了室温磁制冷的工质及样机的研究现状与进展,并对磁制冷技术的发展做出展望。     

磁Ericsson制冷循环的优化性能

研究热阻、热漏及回热损失等不可逆因素对以顺磁盐为工质的Ericsson制冷循环性能的影响,分析和讨论循环的重要性能参数及优化工作区域,所得结论为磁制冷机的优化设计和性能评价提供参考。     

室温磁制冷材料的研究现状

本文简要介绍了磁制冷的原理、历史,简述了磁热效应的表征,概述了近年来各室温磁制冷材料的研究进展及最新研究成果,展望了室温磁制冷材料的发展趋势。     

不可逆回热式磁Brayton循环制冷性能的理论及数值研究

基于统计理论推导的铁磁材料的磁热参数,建立了不可逆回热式磁Brayton循环数学模型.对于顺磁材料作工质的情形,获得了循环放热量QH、制冷量QC、回热量及性能系数δCOP的表达式的解析解.以铁磁材料钆作工质为例,数值研究了循环室温区的制冷性能,考察了归一化温度α、回热不平衡量QR及磁化过程不可逆度η对循环有效制冷量Qeff,C及δCOP的影响,并获得了不同外部磁场H1条件下循环最大温跨δT,max.数值结果显示:Qeff,C随α的增加而增加;当α≥0.6或QR≥0时,循环均能获得良好的制冷性能;磁化过程的不可逆因素会使得δCOP迅速下降.     

室温磁制冷活性蓄冷器多孔介质模型及其数值模拟

鉴于活性蓄冷器作为室温磁制冷核心部件,建立了活性蓄冷器二维复杂多孔介质模型,采用分子场理论计算励(退)磁过程磁性工质温度及磁熵变化,考虑了非Darcy效应、驻留流体、两相热扩散效应、热流边界效应及流体物性非定常的影响.采用有限差分法对两相能量方程进行离散求解.通过计算结果与实验结果的比较对模型进行了验证,认为所建模型能有效反映蓄冷器运行规律并模拟其内部温度分布.数值模拟结果显示:磁场强度变化为2.18 T条件下蓄冷器内金属Gd在其居里点处的温度改变为1.85 K;蓄冷器内部温度梯度明显,微元循环存在显著复叠现象;热流边界效应会导致蓄冷器制冷性能下降,流量较大时物性参数对制冷性能影响较大;在壁面热流通量为5 W/m2的条件下,蓄冷器获得的最大制冷量为201.8 W,对应性能系数为4.79.     

铁电陶瓷PMN—PT在室温附近的退极化致冷效应

本推导了有序熵变化量及温度变化量与外加电场大小，操作温度和材料居里常数之间的关系，在室温附近，对铁电陶瓷ＰＭＮ－ＰＴ的致冷效应进行了测量验证，与理论推导的结论定性吻合，在１６ｋＶ／ｃｍ电场下再退极化，可产生２Ｋ的温度变化，本并对此效应作了初步的解释。     

近室温磁制冷工质的研究现状与发展前景

基于稀土-过渡族金属间化合物Gd-Si-Ge系合金及钙钛矿型猛氧化物的磁热效应及其巨磁热效应机理,对近室温磁制冷材料的研究现状及材料与磁制冷技术的发展前景进行了分析.     

磁制冷技术和纳米磁制冷工质的研究进展

综述磁制冷技术的原理和磁制冷工质的研究现状 ,重点介绍了纳米磁制冷工质的研究进展.     

磁埃里克森制冷循环的回热性能

从普遍的铁磁体物态方程出发，讨论了磁埃里克森制冷循环的回热性能．井指出有关文献中用△Ｑ＿（ｉｎ）＝０作为循环可实现理想回热的条件是错误的．     

半导体制冷保温容器制冷性能的实验研究

研制一种主要用于血液保存的半导体制冷保温容器的制冷系统.通过对其不同工作电压、环境温度及外部散热等条件制冷性能的研究,找出了影响半导体制冷性能的主要因素.确定了该制冷保温容器在不同环境温度下的最佳工作电压为12 V、最佳工作电流为4.5~4.8 A.并认定存在最佳热端散热强度等.另外,通过实验得出了在不同环境温度下,工作在最佳工作参数条件时制冷器内部所能达到的最低温度.     

吸附机理及吸附式制冷分析

系统地阐述了固体吸附式制冷的吸附机理和吸附量方程,并在比较各种吸附量方程的基础上推荐了适合实际情况的两种吸附量方程作为研究吸附式制冷的建模方程;提出了最佳吸附周期的新概念,并对影响其大小的关键因素进行了详细地分析．     

Magnetic refrigeration materials

Magnetic refrigeration has drawn much attention because of its greater efficiency and higher reliability than the traditional gas-cycle refrigeration technology. Recently, a kind of new materials with a giant magnetocaloric effect in the subroom temperature range, Gd5 (Six Ge1- x)4, was discovered, which boosts the search for high-performance magnetic refrigerants. However, the intermetallic compounds Gd5 (SixGe1 - x )4 belong to the first order transition materials; their performance in practical magnetic refrigeration cycles remains controversial. In this paper the developing tendency of the refrigerants are discussed on the basis of our work.     

氨水吸收式制冷GAX循环中临界热源温度的理论分析

对氨水吸收式制冷GAX循环进行了理论分析,阐述了GAX循环存在临界热源温度的原因,编制了计算机模拟程序,分别对氨水吸收式制冷GAX循环与一般循环系统进行了理论计算与比较.得出了GAX循环性能与热源温度之间的变化关系:在蒸发温度为3 ℃、冷却水为32 ℃的条件下, GAX循环系统最低临界热源温度为110 ℃;在蒸发温度为3 ℃时, GAX循环系统最低临界热源温度值随冷却水温度的提高而升高;只有热源温度高于临界温度值时, GAX循环性能系数才能得到提高.所得结论为在实际氨水吸收式制冷系统中是否采用GAX循环提供了决策依据.     

氨水吸收式制冷循环的分析与改进

通过对影响氨水吸收式制冷循环因素的定性和定量分析，了解这些因素变化如何影响制冷循环的ＣＯＰ值，以及如何控制这些因素的变化使制冷循环的ＣＯＰ值达到最大；并指出完全回收制冷循环的精馏热可使循环的ＣＯＰ值有较大幅度的提高。其分析结果可为今后制冷的优化设计提供帮助。