复合制冷系统辐射制冷器

研制了一种适用于复合制冷系统的两级辐射制冷器.该辐冷器在194 K的工作温度可以产生8.5 W的冷量,制冷性能完全满足复合制冷系统的需要.详细介绍了辐冷器结构选型、热设计、结构优化设计以及热性能试验等研究工作.在热设计计算中,蒙特卡罗方法被用于计算该平面型辐冷器的辐射耦合因子,与解析法相比,相对误差小于0.4%.在结构优化设计中,非比例热容的结合数值计算的优化方法被用于该辐冷器的结构尺寸优化,通过优化,辐冷器在维持制冷性能几乎不变的前提下,结构尺寸明显减小,验证了该优化设计方法的有效性和正确性.     

复合制冷系统辐射制冷器的设计与理论分析

提出了两种可适用于复合制冷系统的辐冷器方案，详细介绍了其具体结构特点。建立了两种方案辐冷器的热物理模型，并进行了热设计计算。通过对计算结果的深入研究，分析了两种方案辐冷器的工作特性，并最终确定了最佳辐冷器结构。     

工作频率及环境温度对往复式磁制冷效果的影响

为分析不同工作频率和室温环境对往复式室温磁制冷系统制冷温跨的影响,设计了一套以Gd颗粒(粒径:0.3~0.5mm)为磁工质的往复式室温磁制冷系统,并结合活性蓄冷器的换热特点对往复式室温磁制冷系统的制冷温跨进行实验分析。测量了在1.5 T的永磁铁场强下,室温磁制冷机在不同工作频率(0.07、0.12、0.16、0.19、0.22 Hz)及在不同室温工况(14.5、15.9、16.7、18.1℃)蓄冷器冷、热端温度的变化情况。研究表明,当工作频率为0.22 Hz时,系统的最大制冷温跨为12.8℃,并发现当Gd的温度低于其居里温度20℃时,不同室温对有限时间内磁制冷系统的制冷量无影响。     

脉冲管制冷机蓄冷器中交变流动过程理论分析

建立了交变流动蓄冷器热力学模型,分析了蓄冷器中气体微团的热力学变化过程,经计算得出了一周期内总热量和压力波与质量流之间相位的关系,对蓄冷器在制冷系统中的作用提出了新的认识,并通过对脉冲管蓄冷器中交变流动热力学特性的分析,对比一典型的双向进气型脉冲管制冷机的实验测量结果,分析了双向进气环流产生的直流分量对蓄冷器的影响,对脉冲管双向进气产生的直流分量对脉冲管制冷性能的影响提出了新的解释。     

斯特林制冷机中蓄冷器的程序化设计

通过对蓄冷器性能的综合研究,详细分析了蓄冷器性能的影响因素及其各种损失计算方法,参考国内外对蓄冷器的研究成果,总结了蓄冷器的设计方法,提出了蓄冷器设计的程序化方法,并运用迭代计算方法找到蓄冷器性能最佳的结构参数,达到了蓄冷器优化设计目的.     

空调制冷机的选型与节能

介绍了常用的几种制冷装置的性能系数及制冷系统的方案优化设计.     

蒙特卡洛法计算G型辐冷器抛物面屏耦合因子的研究

抛物面屏是G型辐冷器的主要制冷部件之一，蒙持卡洛法计算其与各辐射表面之间耦合因子的关键是正确模拟计算随机辐射能束的发射位置与发射方向。对于抛物面屏这种立体曲面截面，提出新的算法正确模拟计算随机辐射能束的发射位置与发射方向。通过扩展抛物面屏曲面，删除抛物面屏外的辐射能束，筛选初次模拟辐射能束，解决了发射位置的模拟计算。通过切平面坐标与原辐冷器坐标变换，将切平面辐射能束的发射方向变换坐标系，解决了发射方向的模拟计算。以上述算法为基础，蒙特卡洛法淮确计算了G型辐冷器抛物面屏对各表面的耦合因子，并对计算结果进行了误差分析。     

太阳能半导体制冷的实验研究与数值分析

建立了以水为热交换媒介的太阳能光伏半导体制冷模块实验系统.制冷装置模块化,用以适应制冷功率变化较大的不同空间布局,通过太阳能光电半导体制冷实验获得了不同工作状态下电流、制冷量、制冷系数等重要参数,该参数可为确定系统最佳工作区域提供可靠依据.给出了太阳能热电制冷系统组合方案,介绍了一种新型组合式半导体制冷器和半导体热电发电装置,其数值计算的结构参数、最大制冷系数和制冷率等重要参数以及热电器件最佳工作区域和结构参数的最优范围,可为系统优化设计的配置提供理论上的指导.     

W型辐射制冷器试验及其应用

简要介绍了W型辐冷器及组成,对辐冷器与红外相机的耦合关系进行了较详细地描述.重点介绍了W型辐冷器完成的各种例行试验及其获得的试验数据和结果,最后对遥测到的飞行数据进行了初步分析,证明了飞行数据与模拟试验数据是基本吻合的.     

喷射器及其在制冷中的应用研究进展

本文先介绍了喷射器的工作机理、性能评价指标以及理论建模等方面的研究进展。并在此基础上,分别介绍了喷射器啖嘴,接受室、恒面积段,扩压段几何尺寸对喷射器性能的影响。最后,对单级与多级喷射制冷,喷射-压缩复合制冷、喷射-吸收复合制冷、无泵喷射制冷等常见的几种喷射制冷系统进行了综述,并对喷射器的研究与应用提出了展望。     

一种复合制冷系统的空间使用可行性分析

半导体制冷器由于材料限制,主要应用于２００ Ｋ 左右的中低温领域。通过低温热管将半导体制冷器热端与辐射制冷器相连,使其热量直接辐射到宇宙空间中,维持２００ Ｋ 温度,将可能使冷端达到接近１００ Ｋ 的空间实用化低温。作者将对这种半导体制冷器／ 热管／ 辐射制冷器的复合制冷系统空间使用的可行性作出简单分析。     

有限元法在辐射制冷器热分析中的应用

辐射制冷器主要为红外探测器提供合适的低温工作条件,是星载红外遥感探测系统的重要组成部分。建立了W型辐射制冷器的有限元模型。利用AN SYS分析软件对辐射制冷器热变形进行了分析,提出了减小2个冷头相对位移的措施,为辐射制冷器的优化设计和红外相机的光学补偿提供了理论依据。     

模态分析在辐射制冷器设计中的应用

辐射制冷器主要为红外探测器提供合适的低温工作条件,是星载红外遥感探测系统的重要组成部分,其可靠性的高低和制冷性能的好坏将直接影响红外成像质量和遥感卫星的成败.建立了W型辐射制冷器结构的有限元模型,应用MSC/Nastran软件完成了模态、静力、正弦振动响应计算,进行了结构强度和振动模态分析,预示和验证了辐射制冷器的结构性能,为其结构设计改进提供了可靠理论依据.     

太阳同步轨道辐射制冷器的优化设计

在太阳同步轨道卫星上应用的辐射制冷器都采用两级抛物面Ｗ型的结构形式。叙述了其结构特点、几何关系和优化设计，给出了有关结构参数选定原则。为热设计计算和结构设计奠定技术基础。     

近极太阳同步轨道抛物面型辐射制冷器的理论研究

介绍了应用于太阳同步轨道卫星的抛物面型辐射制冷器的主要结构，对其优化设计和热平衡进行了理论分析，并给出了计算方法。     

蒙特卡罗方法在空间辐射制冷器理论分析及热设计计算中的应用

介绍了二级抛物面型辐射制冷器的热物理模型及用蒙特卡罗方法数值模拟解决其热流理论和辐射热耦合表面（漫发射、镜反射）辐射热交换的处理方法。     

多元红外三通道辐射制冷器研究

研制了一台用于冷却红外多光谱扫描仪中多元红外探测器列阵的星载辐射制冷器。空间红外遥感器需要制冷系统,而辐射制冷器非常适合空间遥感器的需求。简要介绍了它的研制情况,方案设计思路,辐射制冷器基本构成,理论计算方法,做过的模拟试验及其结果,并对在轨使用情况作了简介。     

静止卫星辐射致冷器温度测量和控制

对静止轨道上辐射致冷器第二级温度测量和控制,从系统设计及应用结果,分别做了介绍,着重对温度测量,两点温控和致冷量做了探讨,对于保证航天遥感仪器上红外传感器低温稳定工作有重要意义。