基于硅基回热器的微型脉管制冷机的数值模拟

• 作者: 王浩任 王博 李睿泽 巢翊钧 尹传林 赵钦宇 甘智华
• 来源期刊: 真空与低温
• 学科: 工学
• 关键词: 高效散热 微型脉管制冷机 硅基回热器 CFD模拟 相位分析
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 低温技术|Cryogenic Technology
• 页码范围: 136-146
• 页数: 11页
• 分类号: TB651+.5
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1006-7086.2022.02.002

摘要

随着电子器件热流密度的不断增加,开发和使用结构紧凑且高效的微型制冷器件已非常迫切.使用Fluent 19.0软件对基于硅基回热器的微型脉管制冷机在不同回热器空隙率、冷热端温度和相位条件下的制冷性能进行了数值计算.结果表明:硅基回热器的空隙率对制冷性能有重要影响;在固定几何参数下,存在一个最佳空隙率使得制冷机的COP最大.当工作频率为500 Hz,充气压力0.2 MPa,空隙率为0.87时,微型脉管制冷机能够在293 K提供3.844 W的制冷量,COP为1.007,相对卡诺效率为3.44％.随着冷端温度上升,制冷机的制冷量增加,但相对卡诺效率随之降低.本研究可为微型化制冷机的设计和开发提供一定指导.