[00722428]脉管制冷机性能模拟的3-2-1数理模型及其实验研究

该项目建立了脉管制冷机三维计算模型，完成了脉管制冷机三维非稳态场模拟；发展了适应于低马赫数、可压缩、非线性、非稳态交变复杂流动和换热下的数值方法；利用该模型，揭示了脉管制冷机内的复杂物理过程，深化了对脉管制冷机机理的研究，提出了进一步提高脉管制冷机性能的一些改进方案。主要成果如下：建立了脉管内三维可压缩流体、强制对流的交变流动与换热的模型与程序，考虑了脉管内自然对流的影响，分别研究了脉管内的自然对流、强制对流以及它们的耦合现象，提出自然对流对制冷量的影响因子的概念，深入揭示了交变的混合对流流动与换热的基本规律；建立了脉管制冷机回热器的模型与程序，研究了其内可压缩交变流动与换热的基本规律；开发了脉管制冷机整机的全三维计算程序，直观地揭示了一维模型无法描述的二次质量流动、速度环形效应和温度滞后效应等现象，细致地刻画了脉管制冷机的工作过程和制冷机理，提出了二次流影响制冷机的衡量标准；提出了改进脉管制冷机的措施和方案；在搭建的微型同轴脉管制冷机试验台上，进行了改进型脉管制冷机的性能测定，进行了氢氦混合工质应用的试验研究，找出了使系统制冷量最大的最佳氢氦工质配比。