《以釓基化合物為工質的磁製冷循環性能特性的研究》是依託廈門大學，由林國星擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：以釓基化合物為工質的磁製冷循環性能特性的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：林國星
- 依託單位：廈門大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
室溫磁製冷是綠色環保、高效的製冷新技術，目前該技術的發展尚處於研製、試驗階段。磁製冷材料是室溫磁製冷技術的核心，目前已研製的室溫磁製冷樣機大多僅用釓作為循環工質。但下列幾個問題是室溫磁製冷商業化的瓶頸：純釓只在其居里溫度附近很小溫區有大磁熱效應，因而其相應的製冷功率及製冷溫跨都不夠大；價格昂貴。而釓基化合物卻能彌補這些缺陷。本項目研究以釓基化合物為工質的室溫磁製冷機循環性能特性，從若干釓基化合物的磁熱及等磁場熱容實驗特性出發，通過計算機模擬，建立以釓和釓基化合物為循環工質和回熱材料的室溫磁Brayton、Ericsson製冷循環，研究有限溫差傳熱、磁工質的內部耗散、磁材料的磁滯及外加磁場等對制冷機製冷功率、性能係數等的影響，進一步研究以兩種不同居里溫度的釓基材料為循環工質的串接磁製冷循環，獲得有實用價值的磁製冷循環最佳化設計參數值，為提高室溫磁製冷機的製冷功率及溫跨等提供最佳化參數設計參考。
結題摘要
室溫磁製冷是綠色環保、高效的製冷新技術，目前該技術的發展尚處於研製、試驗階段。磁製冷材料是室溫磁製冷技術的核心，目前已研製的室溫磁製冷樣機大多僅用釓作為循環工質。但下列幾個問題是室溫磁製冷商業化的瓶頸：1、純釓只在其居里溫度附近很小溫區有大磁熱效應，因而其相應的製冷功率及製冷溫跨都不夠大；2、價格昂貴。而釓基化合物卻能彌補這些缺陷。本項目研究以釓基化合物Gd1−xTbx，Gd1−x Dyx，Gd5(Si2Ge2)等為工質的室溫磁製冷機循環性能特性，從這些釓基化合物的磁熱及等磁場熱容實驗特性出發，通過計算機模擬，建立以釓和這些釓基化合物為循環工質和回熱材料的室溫磁Brayton、Ericsson製冷循環，揭示了有限溫差傳熱、磁工質的內部耗散、磁材料的磁滯熱滯及外加磁場等對制冷機製冷功率、性能係數等的影響，進一步研究了以三種不同居里溫度的釓基材料為循環工質的複合回熱磁製冷循環，這些複合製冷循環不僅有大的溫跨，而且製冷量和COP都較大。項目獲得了系列有實用價值的磁製冷循環最佳化設計參數值，能為提高室溫磁製冷機的製冷功率及溫跨等提供最佳化參數設計方面的重要實用信息。
