Авторы

Проблемы и перспективы систем охлаждения с термоакустическим приводом

DOI: 10.21047/1606-4313-2017-16-3-41-46
УДК 62-97/98

Проблемы и перспективы систем охлаждения с термоакустическим приводом

Белозерцев В.Н., Пулькина А.Ю.

Ссылка для цитирования: Белозерцев В.Н., Пулькина А.Ю. Проблемы и перспективы систем охлаждения с термоакустическим приводом // Вестник Международной академии холода. 2017. № 3. С. 41-46

Аннотация
Рассмотрены конструктивные схемы теплоиспользующих систем охлаждения (ТСО) на основе термоакустических холодильников (ТАХ) с приводом от термоакустических двигателей (ТАД) на стоячей или бегущей волне. Для приведенной классификации ТСО выполнено численное моделирование теплоиспользующего привода на основе ТАД с внешним подводом тепла в программном пакете Delta EC. Основанная на теории линейной термоакустики Delta EC является в настоящим момент стандартом в разработке термоакустических устройств прямого и обратного цикла. На основе полученных для фиксированных значений конструктивных размеров зависимостей производительности ТАД сделаны выводы по способам форсирования показателей ТАД как привода с целью организации рабочего процесса в холодильном контуре. Произведенная на основе характеристик производительности ТАД и сведениям из публикаций сравнительная оценка доказывает перспективность использования теплоиспользующих систем с термоакустическим приводом.

Ключевые слова: теплоиспользующие системы охлаждения, термоакустический привод, коэффициент полезного действия, Delta EC, холодопроизводительность.

Список литературы

1. Swift G.W. Thermoacoustics: A Unifying Perspective for Some Engines and Refrigerators. J. Acoustical Society of America, New York, 2002.

2. Swift G.W. Thermoacoustic engines. J. Acoustical Society of America. 1998. 84(4), p. 1145-1180.

3. Patcharin S. Thesis Application of thermoacoustic technologies for meeting the refrigeration needs of remote and rural communities in developing countries. University of Leicester. 2014.

4. Reid, R.S. Open cyclic thermoacoustics, PhD thesis, Georgia Institute of Technology. 1999.

5. Backhaus S., Swift G.W. A thermoacoustic Stirling heat engine: Detailed study, J. Acoustical Society of America, 2000, 107(6), p. 3148-3166.

6. Inoue M., Sakamoto SI., The effect of resonance mode control by expanding of cross-section area on cooling capacity in a loop-tube type thermoacoustic cooling system. J. Acoustical Society of America, 2013. 133(5):3232.

7. Sahashi K., Sakamoto S. Fundamental study for a working mechanism of phase adjuster set on thermoacoustic cooling system. Int. Congr. Ultrasonics. 2012. 1433. P. 613-619.

8. Kang HF, Zhou G, Li Q. Heat driven thermoacoustic cooler based on

travelling-standing wave. Energ. Convers Manage, 2010, 51(11), p. 2103-2108.

9.Hasegawa S, Yamaguchi T, Oshinoya Y. A thermoacoustic refrigerator driven

by a low temperature-differential, high-efficiency multistage thermoacoustic

engine. Applied Thermal Engineering,2013, 58(1-2), p. 394-399.

10. Jin T., Zhang, B., Tang, K., Bao, R. and Chen, G. B., Experimental observation on a small-scale thermoacoustic prime mover. Journal of Zhejiang University science. 2007. A 8(2), p. 205-209.

11. Wilcox A.Jr. Experimental investigation of a thermoacoustic-Stirling engine electric generator with Gideon streaming, PhD thesis, Penn State University, 2011.

12. Luo E.C., Hu J.Y., Dai W., Wu Z.H., Yu G.Y., Li H.B. A double-acting single-stage travelling-wave thermoacoustic system. Chinese Invention Patent. No 201110101971. 2011.

13. Dai W., Luo E., Hu J., Chen Y. A novel coupling configuration for thermoacoustically driven pulse tube coolers: acoustic amplifier.Chinese Science Bulletin. 2005, 50, p. 2113-2115.

14.Nekrasova S.O., Zinovyev E.A., Dovgyallo A.I.Numerical Investigation on a 70 Hz Pulse Tube Micro-cryocooler. Procedia Engineering, 2016. Vol. 152. pp. 314-320.

Читать статью полностью