20K温区热声驱动脉冲管制冷机系统的机理研究

液氢温区(20K)小型低温制冷机在航天、军事、民用科技领域有重要的用途，脉冲管制冷机是这一领域近年来研究的热点和重点,虽然低温下没有运动部件，但在室温部分仍需要压缩机，带来造价高及可靠性问题，同时国内受材料及工艺的限制，成为实际应用和商业化发展的瓶颈。热声技术为摆脱这一困境提供了很好的契机，申请人所在的研究小组已经在热声压缩机上取得可与线性压缩机相当的压比，利用热声技术获得低温时机已经成熟。本项目着重研究以下几点内容：1.热声理论在大振幅以及低温下的拓展，以及在此基础上的数值模拟及优化设计；2.适合热声驱动的液氢温区高频多级脉冲管制冷机新流程及调相机制研究；3.发动机与制冷机的高效耦合机制研究；4.热声压缩机的小型化研究。这一项目的成功将为我国的航天、低温电子器件及氢能源利用等领域提供一种热驱动、造价低、高可靠性的小型低温制冷机，同时具有学术上的重要意义。