VM型热压缩机输出特性

摘要

cqvip:基于热声学理论,本文从阻抗匹配的角度,研究了Vuilleumier(VM)型热压缩机匹配负载阻抗的输出特性,揭示热压缩机输出压比、输出声功和效率随负载阻抗的变化,分析热压缩机与所接负载阻抗之间的匹配关系。采用Sage软件进行计算,对比两种不同回热器直径下热压缩机的输出特性,热压缩机输出阻抗幅值为4×10^8~4×10^9(Pa·s)/m3,阻抗相角为-60°~60°。计算结果表明,热压缩机输出声功、压比和效率随着阻抗幅值和阻抗相角的变化而显著变化:阻抗成容性负载时,阻抗幅值对输出声功的影响较明显;不同阻抗相角时,阻抗幅值对热压缩机输出压比的影响均较明显;效率随阻抗幅值和相角的变化均较明显。但热压缩机输出的声功、压比和效率不一定在同一阻抗下同时达到最优值,因此匹配设计热压缩机驱动的低温级制冷机时,应综合输出声功、压比以及效率选定合适的阻抗幅值和相角。从输出声功和压比的角度,当前两种直径的热压缩机回热器,直径为30 mm时的性能优于直径为40 mm。