高频微型脉冲管制冷机的数值研究

利用数值方法模拟了高频微型同轴脉冲管制冷机内部气流交变流动和换热过程。给出了小孔型，双向进气型和多路旁通型脉冲管制冷机内部气流动态参数的瞬态变化。分析了各动态参数变化对制冷机整机性能的影响。     

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。     

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     

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.     

高频脉冲管制冷机特性分析

通过相位理论分析了提高频率可以减小制冷机体积的原理,通过脉冲管制冷机内部损失影响分析了实现微型高效脉冲管制冷机的方法.研究表明:在现有的50 Hz高频下,减小制冷机体积会导致效率降低,提高运行频率,提高充气压力并采用更小水力直径的回热器填料,可以在减小体积的同时获得高效的制冷机.     

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。     

高频微型非金属脉冲管制冷机轴向导热损失的计算分析

针对所开发的高频微型同轴非金属脉冲管制冷机进行了轴向导热损失的计算与分析,并与相同几何尺寸的金属脉冲管制冷机进行了比较。仅从降低轴向导热损失的角度讲,使用低导热率的非金属材料制作制冷机部件对制冷性能有较大的积极作用。对于2台实验样机而言,通过蓄冷器和脉冲管内的气体的轴向导热损失已经超出通过各自管壁的轴向导热而成为最大的导热损失项,但通过蓄冷填料的轴向导热损失却成为三项损失中一个可以忽略的小量,这是非金属脉冲管制冷机区别于相同几何尺寸的常规金属脉冲管制冷机的显著特点。     

高频微型同轴非金属脉冲管制冷机几何尺寸优化的实验研究

寻找出能使制冷机达到最佳制冷性能的部件几何尺寸匹配规律,是脉冲管制冷机研制过程中的一个重要任务.以设计的高频微型同轴非金属脉冲管制冷机为例,在设定部分固定参数的条件下,通过实验得出了脉冲管和蓄冷器各自的最佳长径比,最佳的脉冲管与蓄冷器的空体积之比,所得实验结果可以作为该类型脉冲管制冷机的初设计依据.     

脉冲管制冷机的程序模拟及验证

为了适应脉冲管制冷朵实用化设计的需要。在热力学非对称理论的基础上，利用拉格朗日节点分析方法和有关回热器计算的经验公式，编制了一个可快速模拟和估算脉冲管制冷机性能的程序。     

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...     

液氢温区单级高频多路旁通型脉冲管制冷机

为了既能降到液氢温区又能确保制冷机的温度稳定性,开展了仅采用长颈管,不使用双向进气进行调相的单级高频多路旁通型脉冲管制冷机的实验研究。首先用数值计算的方法获得了多路旁通开度是否最佳的判据。研制出的制冷机在充气压力1.73MPa,输入电功220W时,无负荷最低制冷温度能够降到23.6K,为目前所报道的在没有双向进气时单级高频脉冲管制冷机获得的最低温度。在达到稳定状态后,制冷机性能稳定,温度波动幅值小于0.1K。在220W输入电功下,能够在29.2K获得0.516W,34.3K获得1.0W的制冷量。     

80K脉管制冷机惯性管调相机理及优化研究

液氮温区脉冲管制冷机在高温超导等领域的应用越来越广泛。基于热声理论,本文采用Delta EC软件对纯惯性管及惯性管加气库的调相能力进行模拟研究,建立了80 K温区制冷机整机数值模型,分析了不同惯性管及气库组合方式对制冷机性能的影响。结果表明:纯惯性管结构和单段惯性管加气库两种方式可以达到较为接近的调相能力,采用双段惯性管接气库方式可以提高制冷机性能,最低温度可以达到48.8 K。最后搭建制冷机整机性能测试实验台对模拟结果进行了验证。     

脉管制冷机的等效P—V图

在脉管制冷机线性气流速度分析法的基础上，提出了一种新颖的脉管制冷机等效Ｐ－Ｖ图制作方法，该方法直观，简便，宜于使用。将该方法运用到小孔型及双向进气型脉管制冷机的分析，得出了一些有益的结论。     

混合填充式回热器单级脉管制冷机性能研究

回热器为回热式低温制冷机的关键部件,其性能对系统的影响甚大。为探索回热器内金属丝网混合填充对回热器性能的影响,文章基于回热器模拟软件REGEN3.3仿真结果的基础上,制作了单级脉管制冷装置,采用#300SS,#400SS和#500SS的金属丝网混填了四组回热器,并在不同输入功率下进行了系统制冷性能实验。实验结果表明,较之低目数丝网填充的回热器制冷机,采用高目数丝网填充的回热器制冷机性能较优;在回热器热端填充低目数,冷端填充高目数的丝网,可提高回热器冷端压比,提高整机制冷性能。     

工作频率对切换式脉管制冷机性能影响的实验研究

提出切换式脉管制冷机在利用天然带压气源获取冷量方面具有一定的结构优势，因而开展了对切的切脉管制冷机的实验研究。探讨了主要操作参数对性能的影响，基本的实验研究为进一步的功能性研究和优化研究准备了基础，同时可以寻求它在衫上的可能性。     

无阀脉管制冷机的实验研究

采用直流电机驱动的无阀压缩机，在双向气型脉管制冷机上取得了４６．８Ｋ的无负荷制冷温度，对脉管制冷机的压力波进行了测试。在分析回热损失，脉管与回热器相位差等方面获得了一些有益的结果。     

GM型脉冲管制冷机热力学损失分析

对GM型脉冲管制冷机及其旋转阀系统进行热力学分析，针对脉冲管内压力波为正弦波形的情况，推导出了制冷系数（COP）的理论公式，给出了COP的定量结果，并与斯特林型脉冲管制冷机进行了对比，结果发现，由于气体在旋转阀中的不可逆损失，使得压缩机功耗增大，降低了GM型脉冲管制冷机的COP，双向进气的效果取决了温降比，在较低的制冷温度（较大的TH/TL)时作用更加明显。     

Enthalpy flow rate of a pulse tube in pulse tube refrigerator

An integration formula of enthalpy flow rate along a pulse tube in pulse tube refrigerators is described on the assumption of sinusoidal mass flow rate and sinusoidal pressure fluctuation. For ideal double inlet and ideal orifice pulse tube with helium as working medium, it is simplified to a polynomial formula. Polynomial formulas for roughly evaluating the volume of the pulse tube in ideal double inlet and ideal orifice pulse tube refrigerators are also given.