微型高频脉冲管制冷机的实用化

高频微型脉冲管制冷机在许多领域具有重要作用,目前从原理样机到实用化的成品机仍有一些问题须要解决.介绍在一台达到世界先进水平的高效同轴脉冲管制冷机的基础上进行实用化的工程样机研究,并通过模拟计算分析两台脉冲管制冷机工程样机与原理样机的区别及其自身特点,为进一步开展工作奠定了基础.制作的两台工程样机基本达到了原理样机的制冷性能,不锈钢结构的工程样机外观精美、结构紧凑,但由于材料和外形的原因,制冷性能稍逊于原理样机;铜壁结构的工程样机性能优于不锈钢样机,足以满足工程项目的需要,但重量有所增加.     

冷指尺寸对超高频微型脉冲管制冷机性能的影响分析

冷指是脉冲管制冷机的重要部件,其尺寸大小决定压缩机乃至制冷机整机的尺寸,其内部的功热转换效率和损失等会对制冷机的性能产生显著的影响。为满足脉冲管制冷机微型化的需求,必须提高制冷机频率、减小冷指尺寸,而冷指尺寸的缩小又会影响制冷机的性能。为了掌握冷指尺寸对制冷机性能的影响规律,利用SAGE软件对运行频率为130 Hz,直径为8~9 mm的微型同轴脉冲管冷指进行理论建模与数值计算,得到了超高频脉冲管制冷机性能随冷指尺寸的变化规律。在计算工况范围内,蓄冷器直径9 mm、长度40 mm、脉冲管直径4.3 mm的超高频微型脉冲管制冷机性能最优,且能够在20 W输入电功率条件下,提供0.64 W@80 K的制冷量。     

稀释制冷机^(3)He-^(4)He混合溶液非稳态制冷过程研究北大核心CSCD

稀释制冷机是量子计算、超导的核心设备,能为其提供近乎绝对零度的低温环境,将热噪声降至极低水平。为了研究稀释制冷机的工作特性,将稀释制冷机非稳态启动过程分为3个阶段,并给出3个阶段的热力学分析方法。针对减压过程得到了其两相态参数平衡关系,并分析了热负荷对其影响。针对非稳态相分离过程研究了其稀释制冷特性,并分析了非理想因素对其制冷过程的影响。研究结果给出了各阶段的制冷特性,为稀释制冷机的研究与实验设计提供理论依据。     

自由活塞斯特林发动机运行频率

自由活塞斯特林发动机运行频率是发动机的关键参数。区别于传统的曲柄连杆斯特林发动机，自由活塞斯特林发动机的运行频率由系统充气压力、动质量、弹簧刚度、阻力系数等热动力学参数耦合确定，因此确定自由活塞斯特林发动机的运行频率较为复杂。为了能够定量计算自由活塞斯特林发动机的运行频率，笔者建立了耦合发动机热动力学参数的数值模型。首先，在模型中对压力波进行线性化处理，得到了自由活塞斯特林发动机运行频率的计算公式；然后，运用模型分析了主要参数对发动机运行频率的影响规律，并与实验结果相对比，发现模型计算结果较为准确；最后，分析了当板弹簧刚度大幅度增加时，发动机的运行频率却变化较小，主要原因在于原有板弹簧的最高自然频率较低。结果表明：优化设计了新的板弹簧，使发动机运行频率大幅度升高，在采用新的板弹簧之后发动机的运行频率从原来的35 Hz提高到60 Hz。     

用于斯特林热机的动圈式直线电机设计与分析

为了研制用于自由活塞斯特林发电机的直线电机,完成动圈式直线电机结构设计,模拟并测试电机磁场强度,对发电机的输出特性进行实验研究.采用有限元软件ANSYS计算电机的磁场密度,并与测试结果进行比较,气隙宽度为6 mm时,磁通密度为626 mT,计算结果与测试值一致;搭建动圈式发电机的输出特性测试系统,进行实验研究.实验结果...