絲網回熱器中換熱性能的優化

摘要：建立了低溫制冷機回熱器的非各向同性多孔介質模型，基于可用比熱容、軸向導熱率、回熱效率和綜合性能參數等性能指標，以不同目數及絲徑、不同物性材料的金屬絲網回熱器為對象，對回熱器的換熱性能進行了數值優化研究。結果表明：回熱器填料的比熱容和密度越大，可用比熱容越大，則制冷量越大；可用比熱容相同時，熱滲透深度大的制冷量反而小；可用比熱容隨著徑向導熱率的增加而增大，但制冷量卻隨之減小；軸徑向導熱比取0.1時，制冷機的制冷量比回熱器按各向同性處理時要高0.5～20W，可見通常模型中不考慮非各向同性因素計算獲得的制冷量會偏低；選擇導熱率相對低的填充材料或通過改變絲網填充方式來降低回熱器軸徑向導熱比，可減小軸向漏熱量；通過控制不同目數絲網的填充比例(體積分數)，如熱端75％200目和冷端25％250目，且冷端采用導熱率較低的不銹鋼絲網的多段式回熱器，可提高回熱效率和綜合性能參數，從而獲得更佳的換熱效果。

關鍵詞：絲網回熱器；非各向同性；換熱性能；優化

中圖分類號：TK124 文獻標志碼：A 文章編號：0253—987X(2008)09—1070—05