體積流率，表達式(6)中的仏:為慣性管8入口處的體積流率，次 為氣庫9入口處體積流率，γ為絕熱系數(shù)，Pm為充氣壓力，Px-8為慣性管8中與氣庫9入口距離 為X位置處的動態(tài)壓力，表達式(7)中的Z8為慣性管8入口處的阻抗;利用表達式(8)、表達式 (9)和表達式(10)計算熱端換熱器7入口處的動態(tài)壓力，體積流率以及阻抗：
[0087]表達式(8)中的P7為熱端換熱器7入口處動態(tài)壓力，p8為慣性管8入口處動態(tài)壓力， 17為熱端換熱器7的長度，ω為角頻率，p7為熱端換熱器7中工質(zhì)氣體的密度，i為虛部，(卩7為 熱端換熱器7的孔隙率，A7為熱端換熱器7的橫截面面積，r7為熱端換熱器7中流阻，為熱 端換熱器7中與慣性管8入口距離為X位置處的體積流率，表達式(9)中的Ij7為熱端換熱器7 入口處的體積流率，{^為慣性管8入口處體積流率，γ為絕熱系數(shù)，Pm為充氣壓力，Px-7為熱 端換熱器7中與慣性管8入口距離為X位置處的動態(tài)壓力，表達式（10)中的Z7為熱端換熱器7 入口處的阻抗;利用表達式（11)、表達式（12)以及表達式（13)計算脈沖管6入口處的動態(tài)壓 力，體積流率以及阻抗：
[0091]表達式（11)中的P6為脈沖管6入口處動態(tài)壓力，P7為熱端換熱器7入口處動態(tài)壓力， 表達式（12)中的[>&為脈沖管6入口處的體積流率，G7為熱端換熱器7入口處體積流率，I 6為 脈沖管6的長度，ω為角頻率，A6為脈沖管6的橫截面面積，i為虛部，γ為絕熱系數(shù)，Pm為充氣 壓力，表達式（13)中的Z6為脈沖管6入口處的阻抗;利用表達式（14)、表達式（15)以及表達 式(16)計算冷端換熱器5入口處的動態(tài)壓力，體積流率以及阻抗：
[0095]表達式（14)中的Ρ5為冷端換熱器5入口處動態(tài)壓力，Ρ6為脈沖管6入口處動態(tài)壓 力，I5為冷端換熱器5的長度，ω為角頻率，ρ5為冷端換熱器5中工質(zhì)氣體的密度，i為虛部， Φ5為冷端換熱器5的孔隙率，A5為冷端換熱器5的橫截面面積，r5為冷端換熱器5中流阻， 為冷端換熱器5中與脈沖管6入口距離為X位置處的體積流率，表達式（15)中的$為冷 端換熱器5入口處的體積流率，?ζ為脈沖管6入口處體積流率，γ為絕熱系數(shù)，Pm為充氣壓 力，ρχ-5為冷端換熱器5中與脈沖管6入口距離為X位置處的動態(tài)壓力，表達式（16)中的Z 5S 冷端換熱器5入口處的阻抗;利用表達式（17)、表達式（18)以及表達式（19)計算蓄冷器4入 口處的動態(tài)壓力，體積流率以及阻抗：
[00"] 表達式（17)中的P4為蓄冷器4入口處動態(tài)壓力，P5為冷端換熱器5入口處動態(tài)壓力， I4為蓄冷器4的長度，ω為角頻率，p4為蓄冷器4中工質(zhì)氣體的密度，i為虛部，中4為蓄冷器4 的孔隙率，A4為蓄冷器4的橫截面面積，r4為蓄冷器4中流阻，￡)^4為蓄冷器4中與冷端換熱器 5入口距離為X位置處的體積流率，表達式（18)中的泛4為蓄冷器4入口處的體積流率，仏為 冷端換熱器5入口處體積流率，γ為絕熱系數(shù)，Pm為充氣壓力，px-4為蓄冷器4中與冷端換熱 器5入口距離為X位置處的動態(tài)壓力，g為溫度梯度引起的控制源項，表達式（19)中的Z4為蓄 冷器4入口處的阻抗;利用表達式(20)、表達式（21)以及表達式(22)計算級后冷卻器3入口 處的動態(tài)壓力，體積流率以及阻抗：
[0103] 表達式(20)中的P3為級后冷卻器3入口處動態(tài)壓力，P4為蓄冷器4入口處動態(tài)壓力， 13為級后冷卻器3的長度，ω為角頻率，p3為級后冷卻器3中工質(zhì)氣體的密度，i為虛部，Φ3為 級后冷卻器3的孔隙率，A3為級后冷卻器3的橫截面面積，?為級后冷卻器3中流阻，為級 后冷卻器3中與蓄冷器4入口距離為X位置處的體積流率，表達式(21)中的[)3為級后冷卻器3 入口處的體積流率，么為蓄冷器4入口處體積流率，γ為絕熱系數(shù)，Pm為充氣壓力，Px-3為級 后冷卻器3中與蓄冷器4入口距離為X位置處的動態(tài)壓力，表達式(22)中的Z3為級后冷卻器3 入口處的阻抗;利用表達式（23)、表達式（24)以及表達式（25)計算連管2入口處的動態(tài)壓 力，體積流率以及阻抗：
丨：
[0107] 表達式(23)中的P2為連管2入口處動態(tài)壓力，P3為級后冷卻器3入口處動態(tài)壓力，I 2 為連管2的長度，ω為角頻率，p2為連管2中工質(zhì)氣體的密度，i為虛部，A2為連管2的橫截面面 積，μ為動粘性系數(shù)，S2為連管2橫截面周長，δν為粘性滲透深度，化_2為連管2中與級后冷卻 器3入口距離為X位置處的體積流率，表達式(24)中的G2為連管2入口處的體積流率，Jj3為 級后冷卻器3入口處體積流率，γ為絕熱系數(shù)，Pm為充氣壓力，ρχ-2為級后連管2中與級后冷 卻器3入口距離為X位置處的動態(tài)壓力，表達式(25)中的Z2為連管2入口處的阻抗；
[0108] 步驟七:對比步驟六中計算得到的連管2入口的體積流率與步驟二計算得到的體 積流率值是否相等，如果相等，利用表達式(26)和表達式(27)分別計算脈沖管冷指10的制 冷量及制冷效率：
[0111] 表達式(26)中的為脈沖管冷指10的制冷量，（PV)5為冷端換熱器5入口處的聲 功，ε為蓄冷器效率，Cp等壓比熱容，Pm為充氣壓力，民為蓄冷器4入口處體積流率，4為冷 端換熱器5入口處體積流率，π為圓周率，Rg為氣體常數(shù)，表達式（27)中的⑶P為制冷效率， (PV)2為連管2入口處的聲功，然后進行步驟八;如果不相等，跳轉(zhuǎn)至步驟五，調(diào)整氣庫9入口 處的體積流率^.的初始值，并重復步驟六和步驟七；
[0112] 步驟八：比較步驟六中所得的連管2入口的阻抗值與步驟一計算所得的最優(yōu)脈沖 管冷指阻抗值，并同時比較步驟七中計算所得的制冷量和制冷效率與步驟三中的目標制冷 量和制冷效率，如果均相等，那么設計完成，此時脈沖管冷指10各部件的尺寸能實現(xiàn)與直線 壓縮機1的最優(yōu)匹配。如果有一項不相同或均不相等，返回步驟六，調(diào)整脈沖管冷指10各個 部件的尺寸值，然后重復步驟六至步驟八。
【主權項】
1. 一種與直線壓縮機最優(yōu)匹配的慣性管型脈沖管冷指的設計方法，其特征在于，所述 的設計方法包括以下步驟： 步驟一:慣性管型高頻脈沖管制冷機包括直線壓縮機（1)，連管(2)，級后冷卻器(3)，蓄 冷器(4)，冷端換熱器(5)，脈沖管(6)，熱端換熱器(7)，慣性管(8)，氣庫(9);其中連管(2)， 級后冷卻器(3)，蓄冷器(4)，冷端換熱器(5)，脈沖管(6)，熱端換熱器(7)，慣性管(8)以及氣 庫(9)組成了脈沖管冷指（10)，直線壓縮機(1)和脈沖管冷指（10)通過連管(2)相連接;根據(jù) 電路類比模型，高頻脈沖管制冷機中的壓力被等效為電動勢，體積流率被等效為電流，流 阻，流容以及慣性被分別等效為電路中的電阻，電容和電感，整個高頻脈沖管制冷機冷指可 以等效成為交流電路； 步驟二:測量給定直線壓縮機（1)中磁體的磁場強度，活塞的面積，活塞的機械阻尼，線 圈的長度，線圈的電阻，板彈簧的軸向剛度以及動子質(zhì)量的大小，直線壓縮機（1)與脈沖管 冷指(10)匹配后的電機效率的表達式為：表達式（1)中的η為直線壓縮機(1)的輸入電功轉(zhuǎn)換為脈沖管冷指（10)入口處聲功的轉(zhuǎn) 換效率；IZaI為脈沖管冷指（10)阻抗的幅值，Θ為脈沖管冷指（10)阻抗的相位角，B為直線壓 縮機(1)中磁體的磁場強度;L為線圈長度;A p為活塞面積;b為活塞機械阻尼;Re為線圈電阻； m為動子質(zhì)量，ω為角頻率;kx為板彈簧軸向剛度;基于壓縮機電機效率的表達式（1)，得到 實現(xiàn)最優(yōu)匹配下的脈沖管冷指(10)阻抗的幅值，相位角以及運行頻率； 步驟三:根據(jù)直線壓縮機（1)的可運行最大活塞行程，設定合適的壓縮機活塞行程，并 根據(jù)活塞表面體積流率的計算表達式(2)得出直線壓縮機(1)出口處的體積流率大?。罕磉_式(2)中的0(；/；)為直線壓縮機(1)出口處體積流率，Ap為活塞面積，ω為角頻率，X為 活塞行程； 步驟四：根據(jù)實際的應用需求，設置合理的脈沖管冷指（10)的目標制冷溫度，制冷量以 及制冷效率； 步驟五:賦予初值給脈沖管冷指（10)的各個部件，包括連管（2)的橫截面面積與長度， 級后冷卻器(3)的橫截面面積、長度及孔隙率，蓄冷器(4)的橫截面面積、長度、絲網(wǎng)直徑及 孔隙率，冷端換熱器(5)的橫截面面積、長度及孔隙率，脈沖管(6)的橫截面面積與長度，熱 端