Prediction and optimisation of geometrical properties of the refrigerant bed in an AMRR cycle

Active magnetic regenerative refrigeration cycle is nowadays investigated in magnetic refrigeration prototypes in order to increase the temperature span between the Hot source and the Cold one. The AMRR model can give the magnetothermal behaviour of the regenerative refrigerant bed and the system cooling power considering the geometrical and the physical properties of the fluid and the material. In this paper an inverse approach is considered. Starting from the system performance required (cooling power, temperature profile, etc.); we go up by optimisation processes to the dimensions of the system. Let's consider for example, a desired temperature profile. These curves are called the characteristics of the system. The dimensions of the system can be found out by using temperature characteristics for different geometrical configurations of the bed. In addition, the optimisation can be performed under external constraints, i.e. limited variation band of the parameters. When obtained, the results can be used to optimise the whole shape of the system.

ResumeLa réfrigération magnétique à régénération (AMRR) est de nos jours utilisée dans les prototypes de réfrigération magnétique dans le but d'augmenter la différence de température entre la source froide et la source chaude. Les modèles développés de l'AMRR nous donne le comportement magnétothermique du réfrigérant régénérateur et de la puissance de refroidissement du système. En considérant les propriétés physiques du fluide et du matériau actif. Dans cet article, une approche inverse est considérée. Partant des performance voulues du système (la puissance froide, le profil de la température, etc.) on remonte par des procédés d'optimisation a ses dimensions. Considérant par exemple le profil de température. Ces courbes sont appelées les caractéristiques du système. Les dimensions du système peuvent être trouvées en considérant soit les caractéristiques de température soit les caractéristiques de puissance pour différentes configurations du lit réfrigérant. En plus l'optimisation peut être conduite sous des contraintes externes c'est-à-dire une plage de variation limitée des paramètres. Enfin une fois obtenus, ces résultats peuvent être utilisés pour optimiser la forme finale du système.