热声制冷机板叠性能指标数值计算与遗传算法优化

来源：机械工程学报杂志2017年第20期北京时间：

作者：金诚明, 彭叶辉, 刘德顺

单位：1. 湖南科技大学机电工程学院 湘潭 411201;2. 湖南科技大学机械设备健康维护湖南省重点实验室 湘潭 411201;3. 湖南科技大学知识处理与网络化制造湖南省普通高等学校重点实验室 湘潭 411201

摘要：板叠是驻波热声热机的重要部件，直接影响热声热机的效率。针对驻波热声制冷机，构造了一个板叠性能指标的数值计算方法及其优化设计方法。分析基于短板叠近似理论的计算方法的局限，构造迭代数值方法同时求解制冷量、压力、体积流率、平均温度分布以及温度梯度等参数，从而计算出板叠性能指标；基于该迭代方法探讨了热声板叠长度、宽度、位置、阻塞率以及温差等与板叠性能指标之间的关系；以板叠长度、宽度、位置、阻塞率为优化设计变量，板叠性能指标为优化目标，利用遗传算法，对驻波热声制冷机板叠进行了优化设计。与基于短板叠近似理论的方法相比，由于考虑了更多的实际因素，该方法数值计算结果更为准确，优化设计结果更容易被接受。

关键词：热声线性理论,热声制冷机,遗传算法,优化设计；

基金资助：国家自然科学基金资助项目（51476052和51405157）。