脉管型斯特林制冷机的能量方程推导及性能分析

通过对脉管型斯特林制冷机的分析和讨论，提出了此类制冷机的物理模型，对能量方程进行了推导，并编制了程序。计算结果显示，脉管斯特林制冷机在较高的制冷温区比单纯的斯特林制冷机有更大的制冷系数和更高的制冷量。     

可逆脉管制冷循环与斯特林制冷循环的比较

建立了可逆脉管制冷机的等温－绝热模型，着重考虑脉管中过程对制冷机性能的影响，并与斯特林制冷机等温模型的计算机结果进行比较。结果表明，在理想工况下，可逆脉管制冷机的效率约为斯特林制冷机的８５％，制冷量约为７２％。可逆脉管制冷机配气活塞的最佳运动相位与斯特林制冷机基本相同。     

脉管制冷机研究进展

回顾了脉管制冷的发展简史，总结了最近１０年脉管制冷研究取得的突出成就及其水平，叙述了相移原理对了解脉管制冷机理及强化制冷效应的作用，指出了脉管制冷机发展的方向。有阀脉管制冷机有可能取代常规Ｇ－Ｍ制冷机，无阀脉管制冷机将成为空间用斯特林制冷机的竞争对手。最后讨论了可达到液氦温度的多级脉管制冷机的级联方法及相关的若干重要问题。     

DC流对液氦温区斯特林型脉管制冷机的影响

理论研究表明DC流(Direct Current flow)存在于大多数双向进气结构的脉管制冷机中。开展了10 K以下多级斯特林脉管的实验研究,考察了在液氦温区斯特林脉管内直流流动对制冷机性能影响的规律。在采用双向进气结构对DC流流向及流量适当控制时,制冷机性能得到明显提升,在8—7 K温区适当的DC流下冷端由7.42 K降低至7.16 K。     

主动调相型脉管制冷机数值模拟与实验研究

设计了一台主动调相型斯特林脉管制冷机,采用线性压缩机作为脉管制冷机主动调相控制器(APC),连接于冷指热端出口。通过控制调相压缩机与驱动压缩机(PWG)间的位移相位角实现主动调相,从而调节质量流和压力波之间的相位关系,优化制冷性能。利用模拟软件进行数值模拟并进行实验研究。研究结果表明,定输入功下APC与PWG位移相位角为-110°及扫气容积比(PWG扫气容积/APC扫气容积)2.98时,无负载制冷温度最低,同时比卡诺效率最高,能够达到原惯性管型脉管制冷机同样的效率。     

ST型脉管制冷机的数值模拟

利用有限差分的数值模拟方法,建立了斯特林型脉管制冷机的数理模型,并编制了数值模拟程序.模拟结果表明该程序可以较好地描述脉管制冷机内部气流动态参数的瞬态变化情况,并揭示小孔阀、双向进气阀对制冷机性能的改善作用,为制冷机设计和改进提供依据.     

20K以下温区斯特林型脉管制冷机的最新研究进展与损失机理分析

系统介绍了20 K以下温区斯特林型脉管制冷机的最新研究进展,指出了多级斯特林型脉管制冷机的应用前景与发展趋势.深入分析了多级斯特林型脉管制冷机20 K以下温区的主要损失特性,以及其难以达到更低制冷温度和更高制冷效率的内在原因,着重说明进一步提高高频回热器效率、发展高效线性压缩机技术是实现突破的关键.     

脉管制冷机的分类

近１０年中，相移器的不断改进促进了脉管制冷技术的发展。相移器可以是第二进气口、热端膨胀活塞、四阀机构、主动气库、声阻管、内调相装置，或是第二小孔。为了满足多科应用要求，以其工作频率进行分类是选择脉管制冷机的一个好方法。论述了脉管制冷机的工作频率范围及其各种相移器的性能。１　前　言近１０年来，脉管制冷机（ＰＴＣ）研究取得了巨大进展，目前已经能够提供与其它低温制冷机，如斯特林制冷机、Ｇ—Ｍ制冷机等相当的制冷温度范围。单级脉管制冷机获得的最低制冷温度已接近２０Ｋ，而多级脉管制冷机的温度已低至２Ｋ。Ｒａ…     

深冷文献消息(国内部分)

po2101＃fM冷机研究进层故在整个氧气巾场,这类装且的市场占有率正稳步陈国邦《低温与特气》1995儿41~10增加。目前,主要是闻和真空泵的设计结构限制了回顾了脉管制冷的发展简史,总结了最近10年吸附工艺的生产能力。脉管制冷研究取得的突出成就及水平。叙述了相移po2104＃气原理对了解脉管制冷机理及强化制冷效应的作用,韩美译《低沮与特气》1995M427~指出了脉管制冷机的发展方向:有阀脉管制冷机有31可能取代常规CM制冷机,无同脉管制冷机将竞列举了主要材料气的估计需求量,以及特气的争空间用斯特林制冷机.最后讨论了可达到液氦温安全处理…     

空间用4 K温区预冷型JT制冷机研究进展及关键技术分析

综述了空间用4 K温区预冷型JT制冷机方案及其相关的空间项目,研究表明该类型制冷机一般由斯特林或斯特林型脉管制冷机和JT制冷机组成,前者为后者提供预冷,后者通过节流效应降温获得4 K温区的制冷量。总结了制冷机的性能参数和系统结构,对比分析了该类型制冷机与GM/JT制冷机间存在的性能差距和关键技术差别,阐明了预冷温度和压力等参数对制冷机效率的影响,指出了当前该类型制冷机的改进空间和方案。     

空间低温工程技术

综述国际上特别是美国的空间低温工程技术的最新技术进展，重点分析了超流氦，斯特林制冷机及脉管制冷机在空间中的应用现状及前景。     

Experimental results on V-M type pulse tube refrigerator

This article mainly introduces experimental results on a new type pulse tube refrigerator named as V-M type pulse tube refrigerator. The main difference from Stirling type or G-M type pulse tube refrigerator is that thermal compressor similar to that of a V-M cryocooler is used instead of mechanical compressor. By using temperature difference between room temperature and liquid nitrogen, pressure wave with high to low pressure ratio around 1.2 is obtained. This pressure wave is used to generate cooling effect at the cold end. With a 20 K pre-cooler, this machine reaches lowest temperature 5.25 K by using helium⁴ at 0.77 Hz, 19 bar charge pressure. DC flow plays an important role in our system. It not only influences the final obtainable lowest temperature, but also is used to increase cold end cool-down speed. Total volume of the V-M type pulse tube refrigerator is around 3.3 l. However, dead volume inside rotor housing occupies about 2.8 l and can be much reduced.     

两级脉冲管制冷机穿梭和泵气热损失计算分析

脉冲管制冷机以空管取代了G-M和斯特林型制冷机中的冷端活塞,分析了由这种特点和交变流动引起的两级脉冲管制冷机的穿梭热损失和泵气热损失,以及损失的来源,并进行了详细的定量计算。     

Experimental research of Stirling type pulse tube refrigerator with an active phase control

A Stirling type pulse tube refrigerator with an active phase control has been experimentally investigated. A phase shifter, which controls the phase angle between the mass flow and the pressure inside a pulse tube, plays a key roll in the performance of pulse tube refrigerators. In this study, an electrically driven and mechanically damped linear compressor, which is directly connected at the warm end of the pulse tube using a connecting tube, is used as the active phase controller (APC). Therefore, this active phase control pulse tube refrigerator (APCPTR) has no reservoir. Amplified electric signals of a function generator are supplied to both the main linear compressor, which is used as the pressure wave generator (PWG), and the APC. The type of these two linear compressors is a dual-opposed piston. The advantage of this phase sifter is easy to control the electric input power and the phase angle between the PWG and the APC. In order to clarify the characteristics of the APCPTR, the cold end temperature and the gas pressure have been measured.     

声功回收型脉管制冷机的分析与研究

对所有的回热式低温制冷机,压力小与质量流之间的相位控制是达到制冷效果的关键。在斯特林制冷机中,这一相位是由压缩活塞和冷头排出器的相对运动来提供来;而在脉管制冷机中,这一相角是由构成脉管制冷机的各个部件：回热器、换热器、脉管、小孔,气库,连管等在几何空间上的合理拓扑结构来实现达到适宜的热声网络阻抗,从而最终实现压力波与质量流之间的适配相角。脉管制冷机的这一结构上的简化及由此带来的寿命长,可靠性高等优     

混合工质在脉管制冷机中的可能应用

提出了采用合适的混合工质代替纯质氦以提高脉管制冷机在８０Ｋ温区制冷量的新构思。概述了国外在制冷循环，天然气液化及Ｊ－Ｔ节流制冷中应用混合制冷剂从而提高了系统热力学效率的研究成果，及国内对混合物低温制冷物质的研究进展情况，进一步论证了混合工质应用于脉管制冷机的可行性。     

A numerical method of regenerator

A numerical method for regenerators is introduced in this paper. It is not only suitable for the regenerators in cryocoolers and Stirling engines, but also suitable for the stacks in acoustic engines and the pulse tubes in pulse tube refrigerators. The numerical model is one dimensional periodic unsteady flow model. The numerical method is based on the control volume concept with the implicitly solve method. The iteration acceleration method, which considers the one-dimensional periodic unsteady problem as the steady two-dimensional problem, is used for decreasing the calculation time. By this method, the regenerator in an inertance tube pulse tube refrigerator was simulated. The result is useful for understanding how the inefficiency of the regenerator changes with the inertance effect.