行波热声制冷机是一种新型制冷技术，利用热声效应实现热量从低温端到高温端的输运，具有本征效率高、可靠性好、环境友好等突出优点。然而，在输入声功不变时，热声制冷机用于转化为冷量的声功会随着制冷温度的升高而减少，即热声制冷机应用于室温温区制冷时出口声功很大，约占输入声功的80%。传统的声功回收方式在反馈过程中存在较大的流动阻力损失，并且造成声场相位调节的困难。因此，热声制冷机在室温温区的应用还未广泛研究。
　　近日，理化所低温与制冷研究中心罗二仓团队首次提出了室温温区多级热声制冷机，并对其进行了理论分析。研究发现，所提出的多级行波热声制冷机能有效提高声功利用率。在确保制冷效率时，声功利用率可以从单级制冷机的21%提升至多级制冷机的80%以上，便于整机制冷系统的声功回收。同时，得到了兼顾效率与制冷量的最佳级数，为室温温区多级热声制冷机的研究提供指导。研究成果已申请发明专利（202010488723.6），并发表于International Journal of Refrigeration，于近期被全球工程领域著名机构Advances in Engineering（AIE）遴选为关键科学文章进行专题报道。论文第一作者是理化所博士生王欣，通讯作者为理化所吴张华副研究员和罗二仓研究员。相关研究得到了国家重点研发计划、北京市自然科学基金等项目的支持。
　　据悉，Advances in Engineering（AIE）于2005年在加拿大成立，是一个非营利性学术平台，目前已发展成为工程研究领域新闻信息的权威提供者。主要报道工程领域重要的科学研究成果和创新技术，被世界排名前40位的工程公司和全球主要研究机构链接，用于跟踪全球最新突破性科技进展。AIE所报道的论文由国际专家顾问组选出，研究方向包括材料、化学、电气、机械、纳米技术、土木以及通用工程（航空航天、通信、计算机）。每周特别报道的优秀论文数量仅20篇，入选率为以上领域发表论文总数的1‰。
　　
图1 新型多室温温区多级热声制冷机结构示意图
　　
图2 理化所室温温区热声制冷机研究成果被Advances in Engineering（AIE）遴选为关键科学文章进行专题报道
　　AIE报道链接：https://advanceseng.com/multiple-stage-traveling-wave-thermoacoustic-refrigerator-efficient-room-temperature-cooling-application/

责任编辑：李暄妍