G-M型脉管制冷机电磁阀和旋转阀配气系统的比较实验研究

配气系统作为G-M型低温制冷机的重要部件,对制冷性能有较大影响.基于1台自行研制的单级G-M型脉管制冷机,对其电磁阀配气系统和旋转阀配气系统进行了比较实验研究,重点研究了频率、时序对制冷性能的影响.实验结果表明,增大电磁阀通道数目可以在一定程度上提高压比从而提高制冷性能,但其在制冷性能方面与旋转阀相比仍存在差距.从电磁阀和旋转阀结构方面探讨了造成性能差异的主要原因.     

陶瓷材料在G-M制冷机中的应用

采用部分稳定ZrO2基高韧性陶瓷材料代替传统的金属及填充聚四氟乙烯制备出G-M制冷机旋转阀阀座和阀芯摩擦副.通过建立物理模型对陶瓷旋转阀的磨损微粒厚度进行了计算分析,与常规材料制备的旋转阀进行对比,陶瓷旋转阀具有良好的气密性及耐磨损能力,可以提高G-M制冷机寿命和可靠性.     

G-M循环低温制冷机的yong分析

本文提出了G-M循环制冷机的yong分析。考察了各组件中的yong损失，并以列表的形式给出yong平衡。可见，主要损失发生在压缩机和冷端。     

日本的低温制冷机研究

日本的低温制冷机研究陈国邦（浙江大学制冷与低温研究所杭州３１００２７）１前言本人参加了１９９６年５月２０～２４日在日本北九州市国际会议中心召开的第１６届国际低温工程暨国际低温材料会议（ＩＣＥＣ－１６／ＩＣＭＣ）。会议内容较丰富，本文仅就日本低温制冷机...     

基于G-M制冷机的低温温度计标定系统

基于G-M制冷机设计搭建了一套低温温度计自动标定系统,该标定系统通过温控仪和PLC编程完成自动化控温、数据的记录处理以及数据输出等一体化的标定流程.将经过国外标定的硅二极管半导体温度计作为标准温度计,利用比较分度的方法对PN结温度计进行了标定.在获得温度特性曲线的同时进行了误差分析,发现该系统不仅可以在4.2～100 ...     

5K低温制冷机展望

针对５Ｋ低温制冷机为中心内容，对其现状，前景和潜在市场进行了讨论。     

低温制冷机的最新研究进展

回顾了间壁式与回热式低温制冷机的最新进展和未来发展趋势，介绍了它们的应用，大多数应用要求较高可靠性和代成本，而空间应用更要求高效率和低重量。最新的发展包括采用气体混合工质改善Ｊ－Ｔ制冷机效率；采用挠性气体轴承来减少在压缩机和排出央的摩擦；采用吸附式压缩机和热声驱动器来取代机械压缩机和压力波发生器。     

直接达到液氦温度的G-M型制冷机及其应用

随着低温下具有高比热峰值的磁性稀土材料的发现,大幅度提高Ｇ－Ｍ型制冷机的性能具有了可能性。基于磁性稀土填料Ｅｒ３Ｎｉ、ＥｒＮｉ、ＧｄＲｈ等的特性,根据热力过程分析和数值计算结果,对双级Ｇ－Ｍ型制冷机进行了重新设计、加工,使其达到了液氦温度。介绍了我们研制的４．２Ｋ双级Ｇ－Ｍ型制冷机的设计和结构。该制冷机的最低制冷温度为２．５Ｋ,制冷量为５８０ｍＷ／４．２Ｋ、１１００ｍＷ／５．０Ｋ,热工效率高。同时     

单台G-M制冷机为冷源力学性能测试系统研究

以单台G-M制冷机为冷源,研究设计了一套可满足8—300 K温区内任意温度点稳定可控的材料力学测试系统,满足对材料的拉伸、压缩、弯曲等力学性能的测试要求。该系统利用少量氦气作为导冷介质,为系统内的夹具、样品等降温,降低至最低温度8 K用时14小时。选取8—300 K内多个温度点对系统进行控温测试,验证该系统在8—300 K内具有可连续稳定控温能力。利用电子万能试验机对该系统的性能进行测试,以77 K为低温的典型温度点对5a06铝合金进行拉伸测试,并与平台测试结果进行对比分析,证明该低温力学测试系统的测试结果具有较高的可信度。     

单级G-M型脉管制冷机回热器性能

为了能进一步提高单级G-M型脉管制冷机的性能,着重对80 K到300 K温区回热器的效率进行了理论和试验研究.通过对不锈钢和磷青铜丝网材料热渗透深度和热导率的分析,指出在这一温区采用不锈钢丝网的制冷性能优于磷青铜丝网.基于REGEN3.2进行的数值模拟,进一步指出适当增大不锈钢丝网目数有利于提高制冷性能,并由此指导实验取得了理想的结果.单级G-M型脉管制冷机经优化后,取得了11.1 K的最低制冷温度,是当前国内外报道的最好结果;同时该制冷机在20 K和30 K分别可获得17.8 W和40.7 W的制冷量.     

新型低温高性能G－M制冷机

介绍了美国Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ－Ｈｅｉｎｅｍａｎｎ低温公司用普通材料和常规技术制作的高性能Ｇ－Ｍ制冷机，描述了该制冷机的设计原理和性能。该制冷机的制冷温度已达到６．５Ｋ以下，１０Ｋ时制冷能力为５Ｗ。     

Numerical analysis of different valve effects on the cooling performance of a two-stage GM type pulse tube cryocooler

The cooling performance of GM type pulse tube cryocoolers (PTCs) is strongly affected by the valve setting for phase shifting. In this research, the effects of different valve openings on the no-load temperatures in a two-stage GM PTC have been investigated by numerical simulation. Results show that the no-load temperature at the 1st stage mainly depends on the openings of 1st stage orifice valve, and both 1st and 2nd stage double-inlet valves. While the no-load temperature at the 2nd stage below 10 K sensitively depends on the openings of both 1st and 2nd stage orifice valves, and 2nd stage double-inlet valves. There exist several local minimum no-load temperatures at the 2nd stage under different valve openings below 7 K. The best valve setting corresponds to minimizing the cold end phase angle, making the cold end acoustic power compensate the real gas enthalpy flow with maximum degree.     

牛津型斯特林制冷机的加速寿命试验

分析了牛津型长寿命斯特林制冷机的主要失效模式、失效机理以及应用特点,提出高温运行的加速寿命评价方法.4 300 h的加速寿命试验结果表明,制冷机性能已明显退化,并呈现污染导致的失效特征,初步验证高温加速污染失效的有效性.     

35 K双级斯特林制冷机性能实验

介绍了一台双级斯特林制冷机性能及运行参数对制冷机性能的影响。实验结果表明,在充气压力1MPa,运行频率40Hz,位移相位角65°的条件下,压缩机输入功率56W时,可获得0.85W@35K的制冷量。通过实验发现:同样功耗下,随着位移相位角减小,二级制冷温度下降,一级温度制冷温度上升。这表明,位移相位角对双级间的冷量分配有影响,可以通过相位控制对一、二级之间的冷量分配进行调整。     

Design and experimental investigation of the high efficiency 1.5 W/4.2 K pneumatic-drive G-M cryocooler

The development of a high cooling power and high efficiency 4.2 K two stage G-M cryocooler is critically important given its broad applications in low temperature superconductors, MRI, infrared detector and cryogenic electronics. A high efficiency 1.5 W/4.2 K pneumatic-drive G-M cryocooler has recently been designed and developed by ARS. The effect of expansion volume rate and operation conditions on the cooling performance has been experimentally investigated. A typical cooling performance of 1.5 W/4.2 K has been achieved, and the minimum temperature of the second stage is 2.46 K. The steady input power of the compressor at 60 Hz is 6.8 kW, while the operation speed of the rotary valve is 30 rpm. A maximum cooling power of 1.75 W/4.2 K has been obtained in test runs.     

斯特林型两级脉管制冷机的改进

在最近研制的1台直线压缩机驱动的两极脉管制冷机的初步试验的基础上,对直线压缩机的线圈重新进行了设计和制作,解决了由于绕制圈数过多而无法输入足够电功率的问题。对冷头的热端法兰及回热器热端热交换器进行了改进,采用了微槽式水冷却器,解决了压缩热无法得到充分冷却引起的制冷机热端温度过高的问题。改进后制冷机的性能得到了显著的提高,在2.0 MPa充气压力和40 Hz频率的条件下,该制冷机获得了14.2 K的最低制冷温度。并且,第一级和第二级在97.8 K和34.9 K时,分别具有2.5 W和1 W的制冷量。