磁冷却法概论(2)

2019-05-24 13:07

磁冷却法概论

采用复合材料可以使得磁性工质在较宽的温度区域内保持较大的 MCE,这方面日本的室温磁制冷材料研究取得一定的成果, 但是还没有在磁制冷中世纪应用过, 这有待于材料制造工艺水平的提高。

(2)磁体和磁场结构的设计

磁场的产生可由超导磁体、 电磁体和永磁体提供。永磁体结构简单,来源广泛,但只能提供 1.5T左右的磁场;超导磁体及电磁体可提供 5~7T 左右的磁场, 但目前的超导磁体还必需采用低温超导装置,结构复杂且价格昂贵;而电磁体提供磁场,需要很大的电功率,且装置笨重,维护困难。另外,研究发现磁体极内表面的平整度对磁场的影响很大,所以磁体的加工制造工艺也是很重要的。

(3)蓄冷及换热技术的改进

在室温磁制冷技术中, 磁性材料的晶格熵的取出必须依靠蓄冷器。同时,磁制冷实际效率的高低主要取决于蓄冷器及换热器的性能, 要使得磁性工质产生的热(冷)量尽可能快地带走,就要提高蓄冷器的效率和外部换热器的换热。

(4)磁制冷装置的设计

室温磁制冷技术要真正实用化, 设计完善的磁制冷装置尤为重要。 目前国外已试制的多种室温磁制冷样机,都难以达到令人满意的制冷效果,其设计的主要困难在于系统设计、流道设计和加工、床体运动和流体流动的控制等。 磁制冷技术作为一种新型环保节能制冷技术,必然有着广阔的发展前景。 目前国内已有十多家的科研院所从事这方面的研究, 主要集中在磁性材料的研究上。 国内在磁制冷样机上与国外相比较还有很大的差距,需要迎头赶上[4]。

五、 结语

磁制冷技术无论是从环境保护还是从节约能源的角度来看都是一项应用前景极其广阔的新技术,可以替代目前的家用、商用、工业以及其它特殊用途的制冷装置。磁制冷在美国和日本已经取得了一定的进展。我国尽管在磁性材料方面已经开展了不少工作,但磁制冷研究还处于起步阶段。

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磁冷却法概论

磁制冷由于其高效和环保的特性会成为一项极具潜力的新的制冷方式,但是要真正得以广泛应用,还有待于在材料科学和制冷技术领域上取得新突破。伴随着材料科学的进步和生产加工技术的提高,磁制冷机的成本将会越来越低,产业化也将会成为可能。

参考文献:

[1]杨玲.磁制冷材料的发展及研究现状[J].材料导报,2000(9)35-38. [2]陈国邦,桥本巍洲,郭方中等 .最新低温制冷技术[M]. 北京:机械工业出版社,1994.

[3]沈亚涛, 郭载兵,都有为 .钙钛矿La0.75Ca0.25-xSrxMnO3 的磁卡效应与复合材料[J].物理学报,1999,48(11);

[4]周水洪.一种极具发展潜力的制冷技术-磁制冷[J].低温工程.2004 (4),

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