蒋智杰，吴锋，田一泽

(武汉工程大学机电工程学院，湖北 武汉 430073)

不可逆热声制冷机的Ω函数优化

蒋智杰，吴锋，田一泽

(武汉工程大学机电工程学院，湖北 武汉 430073)

根据热声制冷机参数振荡的特点，建立复指数传热规律不可逆热声制冷机循环模型.提出Ω=(2ε-1)R/ε的优化目标函数.在考虑热阻、热漏、内不可逆性等不可逆因素的情况下，利用有限时间热力学，分析不可逆热声制冷机各性能参数的优化关系.

热声制冷机；复指数传热；有限时间热力学；优化

0 引言

不同于传统的蒸汽压缩式制冷机，热声制冷技术[1-3]是21世纪全新的技术.它的工作原理是声致热效应[4]，在特定的气体工质在声振荡的作用下与回热器固体壁面附近产生反声传播方向的时均热流，从而降低或保持低温端温度，达到制冷的目的.热声制冷机有低污染、无运动部件，克服了传统制冷的寿命短、工作效率低的缺点，成为下一代制冷机的发展方向.最早研究卡诺制冷机的最优性能时，将实数作为传热指数分析.但在实际传热中，由于声管道中纵向压力的振荡，工质流体的温度也会以同样的频率振荡，因此，考虑声弛豫现象，工质的温度用复数[5-7]表示更为准确.本文中建立复指数传热规律下的广义不可逆热声制冷机循环模型，运用有限时间热力学[8]求出复指数规律下的制冷率和制冷系数，通过数值计算分析在不同传热指数、不同热阻的条件下目标函数的最优值[9-10]，通过比较分析为以……