室温磁制冷最新研究进展

室温磁制冷作为一种高效环保的新制冷技术,具备十分广阔的应用前景。文章阐述了室温磁制冷中磁性材料的最新发展情况,分析了磁Brayton与磁Ericsson制冷循环的热力特性,讨论了基于非Darcy效应的活性蓄冷器的多孔介质模型,介绍了新型室温磁制冷样机,并指出了室温磁制冷研究的方向。     

室温磁制冷工质研究进展

室温磁制冷工质的研发是决定室温磁制冷技术发展的关键因素之一,后者是一种高效、环保的新型制冷技术,应用前景非常广泛.本文介绍了磁性工质用于制冷技术的原理、磁性工质的选择依据、室温磁制冷工质的发展现状及活性蓄冷器的相关技术,并对室温磁制冷工质技术的发展进行了展望.     

使用永磁体的室温磁制冷样机研究

介绍了使用1．7T永磁体制作室温磁制冷样机实验机的情况。在使用主动式磁蓄冷器(AMR)的循环方式下，达到了8K的温差，说明了进一步制作较大而且更为实用的永磁体室温磁制冷样机的可行性。     

磁制冷循环分析

磁制冷循环是磁制冷技术中的重要环节,为磁制冷机的高效运行提供了理论基础.本文结合磁制冷循环的理论研究,详细介绍了磁制冷基本循环和活性蓄冷器(Active Magnetic Regenerator,AMR)循环,重点分析了影响循环的不可逆因素,并对磁制冷循环的发展进行了展望.     

室温磁制冷机的实验性能研究

介绍了利用1.5 T永磁体提供磁场、选取氦气作为换热流体、采用主动式磁回热器的室温磁制冷机的实验性能研究情况.应用现有实验装置,通过调节气体压力与循环频率,最大达到了30.93 K的高低温端温差,在高低温端温差为10.97 K达到了25.20 W制冷量.研究结果表明室温磁制冷机的制冷能力显著,并且为室温磁制冷机的设计以及进一步的发展提供了有益的参考.     

室温磁制冷蓄冷器的传热问题

对磁制冷中的关键部件主动式磁蓄冷器(AMR)的漏热进行了数值计算，得到了漏热的组成关系，发现沿径向的热传导影响最大。如果能够有效减少AMR与磁体的接触面积或者做好径向外侧的绝热，则该系统的漏热问题将显著减少。     

磁制冷技术最新研究进展

磁制冷技术作为一种环保高效的新型制冷技术,受到了越来越多人的关注。与传统的气体压缩式制冷相比,磁制冷具有非常大的竞争力。随着材料科学和制冷循环理论等的不断发展,磁制冷技术必然有着广阔的发展前景。阐述了磁制冷技术的工作原理和典型磁制冷循环的研究进展情况,重点介绍了磁性材料以及活性蓄冷器的最新研究现状。     

换热流体对旋转式室温磁制冷特性影响实验分析

为了获得磁工质床内换热流体对旋转式室温磁制冷机性能的影响规律,在室温环境下,测试并分析了旋转式室温磁制冷机的换热流体温度分布.实验表明励磁和退磁过程中,换热流体流量、成分、温度以及冷却水流率影响温差和熵增.温度分布实验结果表明,增加磁场区换热流体流量.磁场区熵增加大,冷区温跨减小,制冷量增加;换热流体比热容增大,温跨减小,制冷量增加.     

室温磁制冷往复式系统控制采集系统开发

介绍室温磁制冷系统的流程。在往复式室温磁制冷系统实验台中用模块化方法分别开发针对电磁阀、步进电机和变频器的控制系统以及温度、流量和压力的采集系统,并集成开发采集控制的软件系统。     

室温磁制冷机主动式回热器强化传热数值仿真

研究了脉冲磁场作用下磁工质粉末与水高热流密度小温差强化传热,提出了在工质轮中嵌入高导热材料强化传热的方法,采用建立理论模型与Ansys软件相结合的方法,对几种典型嵌入形式进行了模拟分析,结果表明,铜丝的交叉排列最有利于温度的均匀分布,在高转速运行下磁制冷机铜丝网的强化换热作用明显。铜丝数量的增加导致Gd工质质量减少,从而导致磁致热效应的减少,铜丝数量、磁热效应以及制冷效率之间存在最优值。     

Review on research of room temperature magnetic refrigeration

Room temperature magnetic refrigeration is a new highly efficient and environmentally protective technology. Although it has not been maturely developed, it shows great applicable prosperity and seems to be a substitute for the traditional vapor compression technology. In this paper, the concept of magnetocaloric effect is explained. The development of the magnetic material, magnetic refrigeration cycles, magnetic field and the regenerator of room temperature magnetic refrigeration is introduced. Finally some typical room temperature magnetic refrigeration prototypes are reviewed.     

室温磁制冷回热器数值模拟

介绍了一种磁制冷回热器的数值计算模型,不仅适用于匀速流,也适用于正弦流.该模型是基于控制容积法计算的一维周期流动模型,并对常规回热器内填料能量控制方程进行了修正,考虑了磁性材料磁热效应的影响,相当于添加内热源.计算分析了某些特征参数变化对制冷性能的影响,给出的部分模拟结果为后续实验台的改造提供参考.     

Materials for magnetic refrigeration between 2 K and 20 K

As part of a research and development programme on magnetic refrigeration, paramagnetic materials suitable for magnetic refrigeration in the 2 to 20 K range have been studied. The bestgadolinium materials with known properties, as derived from a literature survey, are plotted. For one of those materials, gadolinium gallium garnet, we present the results of our field-dependent heat capacity measurements. Preparation and fabrication of gadolinium compounds are discussed briefly as well as the scope for further work for selecting and studying working materials for magnetic refrigeration.     

Numerical investigations on internal temperature distribution and refrigeration performance of reciprocating active magnetic regenerator of room temperature magnetic refrigeration

A two-dimension porous medium model for a reciprocating active magnetic regenerator (AMR) of room temperature magnetic refrigeration has been developed. The thermal diffusion effect, heat flux boundary effect and variable fluid physical properties are considered in the model. In the paper, we compare the numerical results of the porous medium model with the experimental data and the calculation results of one-dimension Schumann model to validate our model. Our model can simulate the operation of the reciprocating AMR effectively. With the present model, the internal heat exchange between the two phases is numerically investigated. The two dimensional temperature distributions of the magnetic refrigerant and the refrigeration performance of AMR are obtained, and the influence of the heat flux boundary effect and the variable fluid properties on them is discussed. AMR can achieve a maximum refrigeration capacity of 293.7 W with a corresponding coefficient of performance (COP) of 5.4.     

工作频率及环境温度对往复式磁制冷效果的影响

为分析不同工作频率和室温环境对往复式室温磁制冷系统制冷温跨的影响,设计了一套以Gd颗粒(粒径:0.3~0.5mm)为磁工质的往复式室温磁制冷系统,并结合活性蓄冷器的换热特点对往复式室温磁制冷系统的制冷温跨进行实验分析。测量了在1.5 T的永磁铁场强下,室温磁制冷机在不同工作频率(0.07、0.12、0.16、0.19、0.22 Hz)及在不同室温工况(14.5、15.9、16.7、18.1℃)蓄冷器冷、热端温度的变化情况。研究表明,当工作频率为0.22 Hz时,系统的最大制冷温跨为12.8℃,并发现当Gd的温度低于其居里温度20℃时,不同室温对有限时间内磁制冷系统的制冷量无影响。     

热容率对室温磁制冷机工质盘传热影响研究

在室温磁制冷机主动式磁回热器(AMR)工质盘强化传热研究中,引入了一个新的参数热容率TCR(Thermal Capacity rate Ratio)。TCR参数反映了工质盘内换热流体将磁体在励磁过程中产生的热量从回热器中置换出去的能力。计算磁制冷系统的TCR,通过和制冷功率、COP进行对比分析,提出了室温磁制冷机工质盘强化传热的思路。