1 引 言

脉管是脉管制冷机的关键部件之一。脉管两端分别连接回热器冷端换热器和脉管热端换热器。理想情况下，脉管中的气体在平衡位置平稳往复振荡，仅存在较小的导热损失，避免了回热器冷端换热器附近的气体接触室温环境，造成冷量损失，脉管起到了隔绝热的作用。然而实际在脉管的工作工程中，由于脉管热端与之后的热端换热器、惯性管的等部件其流道截面积相差较大，脉管热端的热工质在脉管热端和换热器突变界面处反复进出，容易产生射流。射流若不经过导流结构层流化处理，直接进入脉管内部，会强化脉管内冷热工质的混合，强化了脉管导热能力，使冷头冷量损失增大，从而降低了整机制冷性能。因此，为了改善脉管内部的流动及冷热流体混合情况，一般会通过在脉管的两端添加层流化丝网的方式抑制射流。

血管母细胞瘤是中枢神经系统一种富含血管的良性肿瘤，属于其他与脑膜相关的肿瘤(WHO I 级)[1-2]。现报道中国人民解放军总医院海南分院病理确诊实性肿块型血管母细胞瘤1例。

武法提[10]认为《现代远程教育技术标准体系和11项试用标准》中的定义作为学术概念过于宽泛而不够严谨,内涵太小而外延太大,网络课程几乎成了整个网络教学系统的代词。他认为网络课程是在课程论、学习论、教学论指导下通过网络实施的以异步自主学习为主的课程,是为实现某学科领域的课程目标而设计的网络学习环境中教学内容和教学活动的总和。该学者侧重自主学习和网路学习目的上进行定义的。

杨鲁伟对脉管制冷机中脉管的射流损失进行了理论分析[1]，并提出通过改进脉管结构的方法来代替层流化丝网，取得了一定成果；余国瑶等人通过实验研究了层流化元件及水利非对称元件对室温行波热声制冷机的热缓冲管内复杂流动及温度分布的影响[2]，为行波热声制冷机的设计提供了指导；朱尚龙等人考察了不同层流化丝网对热驱动脉管制冷机性能的影响[3]；张丽敏等人通过在脉管内添加丝网的方法，有效改善了其内部流动，抑制了重力场带来的声流等损失[4-5]。

目前，射流对脉管制冷机机运行状态的影响的研究主要是通过一维模型进行研究，然而射流产生的机理是由于轴向方向的流道截面积突变造成的，多维仿真模型能够更好的揭示射流对制冷机影响的机理[6]。

为了揭示脉管内的复杂流动状台。针对一台直线型脉管制冷机，使用计算流体力学软件(Fluent)建立二维轴对称仿真模型，对脉管内射流进行了机理研究。并搭建试验台对仿真结果进行验证，对比了脉管热端存在热缓冲层和取消导流结构时，脉管热端射流对脉管制冷机工作过程中脉管长度方向温度梯度以及脉管制冷性能的影响。

2 数值模型

2.1 制冷机结构

图1给出了直线型脉管制冷机的结构示意图。本文研究的直线型脉管制冷机由压缩机、连管、回热器热端换热器、回热器、回热器冷端换热器、脉管、脉管热端换热器、惯性管及气库组成。为了改善脉管热

图10为制冷机冷头无热负载时脉管轴向温度梯度。当压缩机输入电功为80 W时，脉管热端安装导流丝网的冷头温度为81.87 K，取消导流丝网时冷头温度为82.88 K，上升了1.01 K；当压缩机输入电功为160 W时，脉管热端安装导流丝网的冷头温度为63.15 K，取消导流丝网时冷头温度为64.91 K，上升了1.76 K。对比脉管热端引入导流结构和取消导流结构时脉管轴向温度分布，取消导流结构时，靠近脉管冷端的温度梯度明显升高。距离脉管热端最近的温度测点上，取消导流结构时的温度均低于引入导流结构时的温度。

2.2 数值模型搭建

利用Fluent软件建立了二维轴对称模型对直线型脉管制冷机中的脉管部分进行瞬态仿真分析。仿真模型结构如图2所示，包含脉管流道、脉管热端导流丝网、热端换热器、喇叭口、惯性管及脉管壁。

利用导流洞改建的龙抬头无压泄洪洞设计经历过较长时间的前期论证，至今应用已较普遍，当库水位至出口落差达100 m时其运用开启应较为谨慎，因为即便施工质量控制良好，出现局部损坏可能仍较大。以紫坪铺面板坝为例，排除震损情况，导泄结合段环氧砂浆损坏，经修复后，2013年汛期泄洪检查仍有局部空蚀破坏。目前看，高面板坝龙抬头无压泄洪洞设计已近极限状态。

本文采用了可压缩SIMPLEC方法处理压力与速度的耦合关系，迭代方程使用k-ω模型。工质氦气采用理想气体状态方程，其中导热率、比热容为温度的函数。仿真模型采用脉管冷端作为速度入口边界条件，惯性管出口作为压力出口边界条件。速度和压力随时间的变化采用正弦假设。由于压力波的传播速度为当地声速，因此脉管仿真模型入口和出口之间压力波的相位可忽略不计。脉管制冷机中脉管入口速度和压力存在相位差，仿真中采用UDF功能实现。入口速度V和出口压力P的方程为：

V=Vmaxsin(2πft+θ)

(1)

利用Fluent软件建立了二维轴对称模型对直线型脉管制冷机中的多维流动和换热进行瞬态仿真分析。模拟了当脉管入口速度为1m/s且不使用导流丝网的情况下，脉管内部速度和温度分布情况。

对于保险公司的经营发展来说，非常重要的目标就是实现保险公司股东财富的最大化，通过保险公司的内部财务控制，能够围绕保险公司战略目标、经营目标和财务目标，来制定更加系统的内部财务控制管理措施，尤其是通过财务预算控制、资金流量与存量控制等措施，对保险公司的财务活动进行指导。

(2)

式中：Vmax为速度峰值，Pmax为压力波动峰值，P0为充气压力，f为工作频率，t为时间，θ为脉管入口速度和压力的相位差。

导流丝网和端换热器采用非热平衡多孔介质模型进行仿真，其中阻力系数方程为：

(3)

式中：为单位长度上的压力变化，vi为速度(i=x，y，z)，v为速度的模，ρ为气体密度，μ为动力粘度，t为时间，为粘性阻力系数，C2为惯性阻力系数。

热端换热器壁面和惯性管壁面采用300 K温度边界，其余壁面设置为绝热边界。工作频率为50 Hz，瞬态模拟的时间步长为0.000 2 s。

值得称赞的是，时尚风格的人像作品不仅限于形式上的时尚，而更在于作品流露出来的“味道”。郑雨不仅谙熟画意摄影的表现手法，而且能突破常规，在构图的开放性和随意性、景别的选择、光影基调和物体质感等方面进行探索，体现出明显的个人趣味，呈现出一种神秘而富有意味的时尚气息。历届“十杰”获得者中年纪最轻的张罗平的作品，在众多获奖作品中脱颖而出，简洁干净的画面，质朴的画面用光精到，更多了一份自然和从容，多了几分属于摄影本身的东西。

3 实验系统

3.1 实验测量系统

为了验证脉管射流对制冷机影响的仿真结果，开展了实验研究，实验系统主要由制冷机组、水冷机组、风冷设备、数据采集与测量装置等组成，见图3。实验中测量的数据为平均工作压力、制冷机工作温度、输入电功、输入加热量以及脉管长度方向4个温度的测点的温度。

总而言之，无论是酒店行业还是旅游业都是我国的重要支柱行业，并且随着两个行业不断地发展，有效地促进了市场经济的迅速发展，并且酒店和旅游行业的发展也是要根据实际情况，并且对其文化进行相应的传承，只有这样才能够将独特的优势发扬光大，让更多的人知道这个酒店以及旅游景点的存在，才会在一定程度上提高经济效益。

图4、图5给出了脉管制冷机结构图及热端机构示意图，包含惯性管喇叭口、热端换热器、脉管热端导流丝网、脉管。脉管热端导流丝网位于热端换热器和脉管之间，在不安装导流丝网时，从惯性管射出的气体工质不经导流直接进入脉管，形成射流；当安装导流丝网时，射流被导流层抑制。

3.2 脉管温度测量装置

为了测量射流对脉管温度分布的影响，本次研究中通过在脉管壁长度方向均匀布置一组温度传感器的方式，对不同工况下脉管壁面温度进行测量。通过对比安装脉管热端导流丝网和将其取出时，脉管热端射流对脉管轴向温度梯度及制冷机性能的变化，如图6所示。

4 数值模拟结果

数值模拟过程中采用工质为氦气，充气压力为3.2 MPa，热端换热器壁面温度300 K，脉管入口速度峰值为1 m/s和0.5 m/s，压比为1.2，冷头温度为80 K。仿真研究中对比了脉管热端无导流结构和在脉管热端填充导流丝网这两种不同的情况下，射流对脉管工作过程中脉管温度和制冷机性能的影响。

4.1 脉管射流影响CFD仿真

P=Pmaxsin(2πft)

图7、图8给出了脉管热端射流产生是脉管内部的速度矢量图和温度分布云图，由于脉管热端和惯性管的流道截面积存在较大差距，当工质流体从惯性管流入脉管热端时，具有较大的速度即射流。射流会影响脉管内部工质气体的往复震荡过程。使脉管内产生径向方向速度不均匀的现象，严重时甚至产生涡流。由于没有足够的层流化部件，导致这部分高温工质气团从脉管热端流入脉管冷端。

脉管热端随着射流进入脉管冷端一侧，与冷工质混合，使得脉管温度升高；同时，射流的存在对脉管内交变流动过程造成一定程度破坏，气体工质在热端被压缩的过程被一定程度破坏。

4.2 脉管射流对脉管温度分布影响的仿真

仿真中对比了入口速度峰值分别为1 m/s和0.5 m/s、脉管热端无导流结构和在脉管热端填充导流丝网，这4种不同的情况下，射流对脉管轴向截面平均温度分布的影响情况，见图9。4种工况分别记为：case1：1 m/s-无导流丝网、case2：1 m/s-有导流丝网、case3：0.5 m/s-无导流丝网、case4：0.5 m/s-有导流丝网。当制冷机冷头无热负载时，对比case1、case3和case2、case4这两组情况的脉管轴向温度分布可知，未对射流进行抑制的条件下脉管冷端的温度明显升高；同时，脉管中的气体往复运动状况发生扰动，造成气体工质在脉管热端被压缩的过程被一定程度破坏，使得未对射流进行抑制时脉管热端温度一定程度降低。将case1、case2和case3、case4这两组情况的脉管轴向温度分布对比可知，进出脉管的质量流越大，脉管内部温度整体呈上升趋势。

实验中，采用氦气作为气体工质，系统稳定时平均工作压力为3.2 MPa，采用定加热量加热，主、次水冷器采用循环冷却水箱提供的20 ℃冷却水进行冷却，分别考察了对射流进行导流和不进行导流时，不同输入功率条件下，射流对脉管壁面温度分布和制冷机性能的影响。

完成规划内15891座重点小（2）型病险水库除险加固（4座替换项目除外）。下达中小河流水文监测系统建设项目投资计划52.47亿元。完成水土流失综合治理5.4万km2，建成生态清洁型小流域160多条。

5 实验结果

近年来随着我国经济的发展，带动了科学技术水平的提高，我国的医学技术水平也有了较大的提升。同时电子计算机网络技术的巨大发展促进各行各业在技术上有了很大的突破，医学影像学在医学领域中的地位也显著提高[1]。由于近年来许多新兴的影像设备投入到医疗市场中，传统的放射技术已经被新兴的影像技术所取代，使得医学影像技术逐渐提高，为诊断医师提供了更加清晰明了的可用于诊断的图像。医学影像技术方面的改进，可以对疾病进行更加清晰的显示，提高疾病诊断的正确率，以期为患者带来更佳的疾病诊断治疗服务。

5.1 脉管射流与脉管壁面温度关系

本研究中通过实验的方式对比脉管热端引入导流结构和取消导流结构时，热负载分别固定为0 W和8 W、输入功率分别为80 W和160 W时轴向温度的分布。脉管长90 mm，实验中沿脉管长度方向均匀布置4个温度测点，对脉管轴向温度分布进行测量。

硝酸盐是植物利用的主要氮源，正常情况下土壤中其浓度小于1 mmol／L，但是随着氮肥的大量使用， 其浓度可高达 70 mmol／L ［1］。 小麦（Triticum aestivum L.）作为一种典型的单子叶须根系作物，根多、根深、根壮是其高产的基础。小麦根系发育不仅受遗传物质控制，而且生长环境因素也会极大地影响根发育［2］。研究表明，过量硝酸盐会抑制根系生长发育［3］，而缺氮条件在抑制小麦幼苗生长的同时可以刺激根生长［4］。此外，硝酸盐还作为信号分子，通过生长素信号通路调节初生根生长与侧根起始发育［5］。因此，硝酸盐对根系生长发育起关键作用。

端射流及冷热流体混合情况，一般会通过在脉管和脉管热端换热器添加层流化丝网的方式抑制射流。

图11为制冷机冷头热负载为8 W时脉管轴向温度梯度。当压缩机输入电功为80 W时，脉管热端安装导流丝网的冷头温度为136.16 K，取消导流丝网时冷头温度为137.65 K，上升了1.49 K；当压缩机输入电功为160 W时，脉管热端安装导流丝网的冷头温度为94.84 K，取消导流丝网时冷头温度为95.5 K，上升了0.66 K。对比脉管热端引入导流结构和取消导流结构时脉管轴向温度分布，取消导流结构时，靠近脉管冷端的温度梯度明显升高。距离脉管热端最近的温度测点上，取消导流结构时的温度均低于引入导流结构时的温度。

对比不同工况条件下脉管热端引入导流结构和取消导流结构时脉管轴向温度分布，未对射流进行抑制的条件下脉管冷端的温度明显升高；同时，未对射流进行抑制时脉管靠近热端的温度一定程度降低。脉管轴向温度分布规律与仿真分析结果相符。

5.2 脉管射流对制冷机性能的影响

本研究中通过实验的方式对比脉管热端引入导流结构和取消导流结构时，输入功固定为120 W和160 W条件下，不同冷头热负载(Qc)时，冷头温度温度的变化。

图12展示了冷头热负载为0 W、1 W、2 W时，脉管热端引入导流结构和取消导流结构时的冷头温度。图13展示了冷头热负载为5 W、8 W、15 W时，脉管热端引入导流结构和取消导流结构时的冷头温度。研究发现，在脉管热端取消导流层之后，脉管性能均呈现一定程度性能下降。由仿真结果可知，射流强化了脉管内冷热流体的混合，增加了脉管轴向导热损失，造成了脉管性能的下降。实验结果很好地验证了这一结论。

6 结论

通过数值模拟和实验研究发现，气体微团在脉管热端和惯性管入口处来回进出时，由于两者横截面积相差较大，极易引起射流，对脉管制冷机性能有着非常大的影响。

(1)射流会造成脉管冷热段工质的混合，从而提高脉管整体温度，造成脉管导热损失增大，降低制冷机性能。

(2)脉管中的气体处于往复震荡状态，这种过程是脉管制冷机能够进行制冷的根本原因，射流的产生破坏了层流化的往复运动过程，对制冷循环产生不利影响。

(3)数值仿真方法对脉管内部工作过程的分析取得了较好的结果，与实验结果十分符合。

(4)脉管内射流的抑制，对脉管制冷机性能提高很有帮助，导流结构设计根据不同的工作温区、不同的冷量、不同的脉管内速度峰值，存在最优解。

参考文献

1 杨鲁伟，卞诗瑶，梁惊涛，等. 射流损失-小孔型脉冲管制冷机的一种重要损失[J]. 工程热物理学报，2001(1)：22-24.

2 余国瑶，戴巍，罗二仓，等. 室温热声发动机脉管实验研究[C]. 中国工程热物理学会工程热力学与能源利用学术研讨会，重庆，2006.

3 朱尚龙，余国瑶，戴巍，等. 300Hz脉冲管制冷机特性研究[J]. 低温工程，2007(1)：1-4.

Zhu Shanglong，Yu Guoyao，DaiWei，et al. Characteristics of a pulse tube cooler operating around 300Hz[J]. Cryogenics，2007(1)：1-4.

4 Zhang L M，Hu J Y，Luo E C，et al. A novel effective suppression of natural convection in pulse tube coolers[J]. Cryogenics，2010：51(2)：85-89.

5 Hu J Y，Huang Y，Luo E C，et al. Natural convection suppression in a pulse tube with oscillating flow，proceedings of the international conference on applied energy[C]. Singapore，F，2010.

6 杨开响. 惯性管气库调相机理的CFD研究[C]. 上海市制冷学会2013年学术年会论文集，2013.