[发明专利]一种利用气体压力能制冷的试验装置及控制方法

说明书

本发明公开了一种利用气体压力能制冷的试验装置及控制方法，设定影响制冷效率的工程参数，确定利用气体压力能制冷的试验装置中用于调节工程参数的物理结构；任选一个工程参数作为研究对象，控制系统调控物理结构工作以更改研究对象的试验数据；实时监测振荡管内部不同位置在试验装置每次更改工程参数时的温度变化和气压变化，对比不同位置的温度变化差异和气压变化差异；实时监测振荡管在试验装置每次更改工程参数后稳定运行的进气温度和排气温度，以及进气气压和排气气压；根据进气温度和排气温度的差值计算制冷效率，对比每次更改工程参数后稳定运行的制冷效率以选取最优的工程参数；本发明从流场和波传播特性解释各个因素对制冷机理的影响。

技术领域

本发明涉及气体制冷机技术领域，具体涉及一种利用气体压力能制冷的试验装置及控制方法。

背景技术

振荡管一般为一端开口、另一端封闭的均匀直管，且振荡管内含有循环气，气波制冷机利用气体的非定常膨胀制冷，即使用高压气体对循环气做功，把高压气体自身的压力能传递给循环气，从而使自身能量降低，实现制冷。

目前研究气波制冷机最普遍的方法，研究重点集中在振荡管结构的改造方面，各种改造均不同程度的提高了制冷效率，但是实验侧重制冷效率的对比，缺乏对其机理的研究，即振荡管的通入气体速度、振荡管的通入气体和排出气体压强以及振荡管的传热性能，是否对振荡管的制冷效率有影响，而不仅仅从振荡管结构改造去研究对制冷效率的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用气体压力能制冷的试验装置及控制方法，以解决现有技术中仅实验振荡管结构构造对制冷效率的影响，缺乏对其机理的研究的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种利用气体压力能制冷的试验装置，包括：

载物平台，用于活动安装多个均匀分布的振荡管，其中，每个所述振荡管的开口端作为空气入口或冷气出口；

旋转分配器，设有多个均匀交错分布的高压喷嘴和回收腔，两个相邻的所述高压喷嘴和回收腔为一组，每组所述高压喷嘴和回收腔分别与所述振荡管的开口端对齐连接以实现对所述振荡管的单个制冷试验周期，所述单个制冷试验周期包括充气、制冷和排气；

气体分化管道，用于为高压气体提供导入通道以及为冷却气体提供排出通道，且所述导入通道分别与所述高压喷嘴连接，且排出通道与所述回收腔连接，且所述排出通道与所述回收腔连接端内设有叶轮组，通入所述振荡管内的高压气体经过能量转换后从所述回收腔逸出；

驱动组件，用于带动所述旋转分配器移动以将所述高压喷嘴和回收腔多次与每个所述振荡管的开口端依次对齐连接，完成对每个所述振荡管的多个制冷试验周期，获取并计算每个所述振荡管对应多个所述制冷试验周期的制冷效率。

作为本发明的一种优选方案，每组所述高压喷嘴和回收腔之间形成制冷间距，相邻的两组所述高压喷嘴和回收腔之间形成试验间隔；

所述旋转分配器旋转至所述高压喷嘴与所述振荡管的空气入口对齐以实现对所述振荡管的充气；所述旋转分配器旋转至所述制冷间距与所述振荡管的开口端对齐以实现对所述振荡管的封闭制冷；所述旋转分配器旋转至所述回收腔与所述振荡管的冷气出口对齐以实现对所述振荡管的排气；所述旋转分配器旋转至所述试验间隔与所述振荡管的开口端对齐以实现对所述振荡管的再封闭，以准备下一组所述高压喷嘴和回收腔的制冷试验；

每组所述高压喷嘴和回收腔完成对所述振荡管的充气、封闭制冷、排气和再封闭的单个制冷试验周期。