单级G-M型同轴脉冲管制冷机实验

介绍了单级G-M型同轴脉冲管制冷机,双向进气方式采用两个方向相反的阀门并行布置.在压缩机输入功率为6 kW的条件下,该制冷机获得了18.1 K的无负荷最低制冷温度,这是目前单级G-M型同轴脉冲管制冷机所能达到的最低无负荷制冷温度,30 K 时的制冷量为12 W.     

脉冲管制冷机

本文主要介绍正在盛行研究的脉冲管制冷机的原理、结构、现状以及应用前景     

20K温区两级脉冲管制冷机的研究

脉冲管制冷机的实用化是目前脉冲管制冷机的一个主要研究方向。介绍了作者为提高脉冲管效率而研究的一种分离结构的两级脉冲管制冷机。实验获得了１１．７Ｋ的最低温度,制冷量３Ｗ／２０Ｋ。采用名义功率２．２ｋＷＧ－Ｍ压缩机驱动得到了１２．４Ｋ的最低温度,制冷量２Ｗ／１８．５Ｋ,４Ｋ／２４．６Ｋ,实际输入功率约１．５ｋＷ。这一效果已基本达到了实用化应用的要求。该研究表明脉冲管制冷机的效率在２０Ｋ温区已接近类似的     

液氦温区VM-PT制冷机气量分配特性研究

VM气耦合脉冲管制冷机(VM-PT)是一种新型的液氦温区制冷机,为探索两级气耦合复杂的机理,本文采用Sage软件构建了低温调相VM-PT制冷机的整机模拟程序,研究了运行频率、平均压力、毛细管长度以及Er3Ni填充长度等参数对两级气量分配的影响。数值结果表明运行频率、平均圧力、毛细管长度以及Er3Ni填充长度均会影响两级质量流的分配,进而影响制冷机的最低温度,权衡工质的做工能力以及蓄冷器损失两方面因素,该四个参数均存在一个最佳值。搭建了实验平台并对数值模拟进行了验证。在实验中通过优化毛细管和蓄冷器,在运行频率1.6 Hz、平均压力1.4 MPa、压比1.6的情况下得到了3.86 K的无负荷制冷温度,在4.2 K可提供约10 mW的制冷量。     

10W/80K高频同轴脉冲管制冷机的实验性能

介绍了一款大冷量高频单级同轴脉冲管制冷机的基本结构、数值模拟和实验性能。其线性压缩机采用Redlich动磁式直线电机驱动,压缩活塞对置布置,使用板弹簧支撑和间隙密封技术,80 K温区工作时的电机效率在83%以上。膨胀机的蓄冷器和脉冲管为同轴型布置,这种结构使冷头与器件之间的耦合非常方便。使用数值软件对制冷机整机和调相部件进行数值模拟,并对模拟结果进行实验验证。对制冷机的运行频率和制冷性能进行实验研究,制冷机在210.3 W输入电功时能获得10 W/80 K的制冷性能,比卡诺效率为12.66%,运行频率为62 Hz,整机重量小于5.5 kg。     

小长径比脉冲管制冷机重力影响的实验研究

为了进一步探究重力对于小长径比脉冲管制冷机地面测试的影响,搭建了重力特性研究试验台,测试了不同输入功率下各角度的制冷机性能.实验结果表明,制冷机在角度为135°--150°时制冷能力最差.随着输入功率的增加,角度变化对于脉冲管制冷机的影响变小,相同角度下温度、输入功率和电流的波动值变小.     

采用喷嘴结构的高效微型同轴脉冲管制冷机

首次介绍了一种采用对称喷嘴结构调相装置代替脉冲管和气库之间的阻力元件（小孔、毛细管或调节阀）的同轴脉冲管制冷机。理论分析和初步的实验研究表明，通过合理的喷嘴曲线设计，在相同功耗下，可进一步降低制冷温度，提高脉冲管制冷机的性能。     

斯特林型高频脉冲管制冷机的实验研究

介绍了一台单级U型高频脉冲管制冷机的实验装置和实验结果.制冷机冷端无负荷最低温度达到了38.31 K,此结果为目前国内单级斯特林型高频脉冲管制冷机所达到的最低温度.当输入电功率200 W时,在50 K有0.6 W制冷量;当输入电功率为250 W时,在80 K有4.25 W的制冷量.这为40 K以下深低温,大冷量的斯特林型脉冲管制冷机的研制做出了有益的探索.通过分析压缩机运行频率对制冷机的最低温度和制冷量的影响,得出了在液氮温区针对特定的制冷温度,压缩机存在的一个最佳工作频率.在此工作频率下,压缩机和脉冲管耦合后,制冷机能够获得较高的效率.     

高频微型脉冲管制冷机的实用化研究

脉冲管制冷机经过多年的发展，性能不断改善，目前已开始进入实用化阶段。高频微型脉冲管制冷机结构紧凑，应用方便，并且主要工作在需求量较大的液氮温区，因此将首先得到一定规模的应用。介绍了作者针对脉冲管制冷机在红外和超导方面的应用所作的实用化工作，讨论了尚待解决的问题。     

基于线性压机驱动的高频同轴脉管制冷机研究

介绍了基于线性压机驱动的高频同轴脉管制冷机的特点及同轴脉管制冷机与线性压机匹配时的设计思路,通过数值计算模拟了同轴脉管制冷机制冷性能和动态参数的关系。搭建了脉管制冷机试验台并介绍了测试系统的组成,最后对所设计的高频同轴脉管制冷机进行了初步试验研究。试验结果对进一步改进脉管制冷机的设计提供了有益的参考。     

脉管制冷技术在空间科学中的应用

回顾了最近几年脉管制冷机取得的成就。由于它在低温下没有运动部件,较其它类型的制冷机具有振动小、可靠性高、寿命长、造价低等优越性。是极具潜力的一种未来空间用制冷机。     

三种形式二级脉管制冷机实验研究

在二级脉管制冷机的第二级脉管热端分别采取了双小孔、双向进气以及无气库等三种不同的形式进行了实验比较，得到的最低制冷温度分别为３３Ｋ，１５５Ｋ和１４８Ｋ。实验结果表明，第二小孔具有强化调相及加快降温速率的双重作用。     

ST型单级脉管制冷机的热力性能实验研究

对ＳＴ型单级脉管制冷机的进行了详尽的实验研究,获得了有关结构参数和循环参数对该制机性能的影响规律,并进行了讨论,实验结果对进一步脉管制冷机的机推进实用化进程提供了有益的基础。     

脉管型斯特林制冷机的实验研究

对脉管型斯特林制冷机用于普冷的可行性进行了分析研究。用实验的方法对脉管到斯特林制冷机和单纯的斯特林制冷机的性能进行了对比，得出了在２４５Ｋ以上温区脉管型斯特林制冷机的性能优于单纯的斯特林制冷机的重要结论．对小孔和脉管长度变化对脉管型斯特林制冷机性能的影响进行了讨论．     

高频微型脉冲管制冷机的设计计算方法研究

通过对高频微型脉冲管制冷机的几何结构以及运行参数进行分析,介绍了一种理论计算与试验结合的脉冲管制冷机设计方法;由此设计了一微型脉冲管制冷机系统,并进行了试验,实验结果基本满足了设计要求。     

液氮温区小型轴向槽道热管的实验研究

进行了液氮温区小型轴向槽道热管传热性能的实验研究。实验结果表明,低温热管具有一定的传热能力,热管轴向温差小,热阻小;低温热管在小倾角抗重力情况下也能工作,并且倾角对热管传热性能有重要影响。     

GM型单级脉管制冷机的热力性能实验研究

对ＧＭ型单级脉管制冷机进行了详尽的实验研究，获得了有关结构参数和循环参数对该制冷机性能的影响规律，并进行了讨论。实验结果对进一步探讨管制冷机的机理和推进实用化进程提供了有益的基础。