大面阵红外探测器冷平台仿真设计与试验

随着线列红外探测器面阵规模越来越大,传统的制冷机与红外探测器单点连接的耦合方式已经无法满足红外探测器芯片温度均匀性的要求.本文对某型号大面阵红外探测器冷平台及其辅助支撑、柔性冷链进行了相关的结构设计、仿真分析与试验验证,设计的冷平台在正弦和随机振动时变形量小,温度均匀性不大于0.919 K,可以满足大面阵红外探测器的工...     

斯特林制冷机分层回热器优化设计与实验

为了提高斯特林制冷机在低温下的性能,把分层填充回热器结构应用于低温斯特林制冷机中。利用REGEN3.3对自行研制的斯特林制冷机用分层回热器进行了优化设计,并对此进行了实验研究。研究结果表明,回热器采用恰当的分层方式能大幅度提高制冷机的性能。该斯特林制冷机与优化前相比,其膨胀机效率提高了52.8%,整机效率提高了79.8%。     

斯特林型脉冲管制冷机中压缩机与冷指耦合实验研究

从理论上分析了质量流和压力波对脉冲管制冷机中冷指和压缩机耦合的影响, 针对1台6 W/95 K斯特林型脉冲管制冷机行了具体研究.实验分析表明:只有当线性压缩机能够提供脉冲管冷指所需的压力波动和质量流量时,整机才可能取得较好的性能;运行频率和整机的输入功率对压缩机效率的影响都小于2%.     

斯特林制冷机的数值模拟与实验验证

以微分置式制冷机为研究对象,采用节点分析法,数值模拟了制冷机内部的交变流动和换热过程,得出其内部压力,温度,流速等参数的动态变化规律,计算结果与实验结果进行了比较,压力参数,示功图均能较好地吻合。程序采用模块化结构,具有一定的通用性,该程序为微型斯特林制冷机的工程化应用研究提供了合理的设计依据。     

斯特林制冷机耦合超长线列焦平面探测器的冷量损失分析

针对超长线列焦平面器件对制冷机性能的要求,开展了斯特林制冷机与超长线列焦平面探测器耦合过程中冷量损失的研究。实验结果表明耦合过程中在导热损失一定情况下,热辐射损失在不同结构中对斯特林制冷机的降温时间和制冷量有较大影响,模拟计算与实验结果一致。     

百赫兹气动斯特林制冷机设计与初步实验研究

基于制冷机专业设计软件SAGE,给出了百赫兹气动斯特林制冷机冷指的设计,讨论了各参数对制冷性能的影响;通过一台商用压缩机对该冷指进行了初步实验验证,当制冷机运行频率为105 Hz,充气压力为2.50 MPa时,可获得77.1 K的最低无负荷制冷温度,在90.0 K有0.28 W的制冷量。     

斯特林制冷机回热器热损研究

讨论了回热器的各种损失对斯特林制冷机的影响,对斯特林制冷机回热器的结构和丝网填料进行了分析,并模拟分析各种损失的影响.研究表明,回热器的结构、丝网填料对制冷机的性能有重大影响.     

斯特林制冷机温度闭环控制系统的探讨

主要介绍了斯特林制冷机温度闭环控制系统的总体方案和各被控参数的特点,对控制系统方法的选择进行较详细的分析和说明,并提出了温度闭环控制系统设计中的部分问题和解决方法。     

80K/2W斯特林制冷机全性能实验研究

80 K/2 W斯特林制冷机是上海技术物理研究所自行研制的分置式牛津型制冷机.为验证斯特林制冷机在各种工况下的广泛适应性,针对80 K/2 W制冷机进行实验,测试制冷机在不同压缩机行程、制冷温度以及环境温度下的全性能特性,总结斯特林制冷机部分实用的规律.     

脉管型斯特林制冷机的实验研究

对脉管型斯特林制冷机用于普冷的可行性进行了分析研究。用实验的方法对脉管到斯特林制冷机和单纯的斯特林制冷机的性能进行了对比，得出了在２４５Ｋ以上温区脉管型斯特林制冷机的性能优于单纯的斯特林制冷机的重要结论．对小孔和脉管长度变化对脉管型斯特林制冷机性能的影响进行了讨论．     

空间用斯特林制冷机结构的发展

斯特林制冷具有工作范围宽、启动快、效率高、操作简便等诸多特点,是我国目前急需突破的空间制冷技术。随着影响制冷机性能的各种因素逐步得到解决,制冷机寿命及可靠性大大提高,现在正向空间工程应用转化。主要介绍了空间斯特林制冷机结构的发展情况,将对制冷机的设计优化,进一步提高制冷机工作寿命和可靠性提供有益参考。     

基于FPGA的斯特林制冷机控制系统

针对进口的分置式斯特林制冷机,使用Field Programmable Gate Array(FPGA)作为核心控制器对其进行控制.采用模块化的方法,对系统功能进行细分.着重阐述使用DDS技术生成压缩机双直线电机的SPWM驱动波形的方法.对子模块的功能作了详细讲解,并简单介绍了系统中温度闭环控制的数字PID算法.FPGA实现的数字式控制系统抗干扰能力强,具有一定的空间应用价值.     

微型热声斯特林制冷机填料多孔频率研究

介绍了通过直接测量微型热声斯特林制冷机(MMTASR)填料等效流阻进而辨识MMTASR回热器的特征频率的办法.测量结果与实际的MMTASR系统的流放大因子和传送损失系数的最优频率范围进行了对比.结果显示一定结构的回热器填料的特征频率与系统的最优频率范围吻合较好,因此这种填料特征频率的辨识方法可以应用于实际MMTASR系统回热器填料的生产过程中的质量控制.     

6 W@90 K星载斯特林制冷机的热环境适应性

针对某空间任务要求,分析了热试验温度取值.基于1台6 W@90 K星载斯特林制冷机,开展了常压热循环和热真空试验研究,得到了制冷机在不同温区下的制冷性能参数.从6个方面对比分析了两个试验中性能参数的变化,最后得出:环境温度对6 w制冷机性能影响较大,从50 ℃到-20℃温区,制冷温度为90 K时,冷量增大约1.4 W,功耗减小约17 W;在50至-20℃温区内,制冷机未发生结构热变形失效.该6 W型制冷机在合理设计辅助散热(卫星总体热控调节)之后,可满足空间应用时-20℃-40 ℃温区热环境适应性;压缩机和膨胀机通过良导热体连接散热,可平衡温差,便于控温.     

-80℃斯特林制冷机设计及实验研究

为满足低温存储领域对小型化、大冷量、高效率斯特林制冷机的应用需求,研究基于斯特林制冷机的特点,结合实际现状,设计了一台可用于低温存储领域的-80℃自由活塞式斯特林制冷机。根据其运行原理,通过数值模拟及实验验证重点分析了设备运行频率和工作压力对整机性能的影响,在此基础上讨论并提出了制冷机的优化思路。实验结果表明回热器采用丝网填充,工作压力为2.9 MPa,运行频率为63 Hz时,该制冷机在175.1 W输入功率下,可在-85℃提供29 W冷量输出,COP为0.166;当使用PET材料时,无热负载状态下最快可在42分钟左右冷端温度达到-86℃,其性能表现满足现有小型低温冰箱的冷量需求。通过数值模拟和实验结果的对比,讨论了出现性能差异的原因。     

小型斯特林制冷机动力学设计及试验

介绍了小型斯特林制冷机动力学设计及试验情况。通过试验,验证了斯特林制冷机动力学设计的准确性,达到了制冷机的谐振,降低了功耗,工作稳定性和可靠性得到相应的提高。     

小型斯特林制冷机回热器理论模型与分析

对小型斯特林制冷机回热器建立理论模型,通过对控制方程进行无量纲化处理及合理简化,推导出表征小型斯特林制冷机回热器不可逆性的熵流方程。     

斯特林制冷机真空环境热模拟试验研究

为了验证空间斯特林制冷与辐射制冷、实现复合制冷系统的可行性,获取斯特林制冷机在真空条件下的散热情况,进行了斯特林制冷机空间真空环境热模拟试验。试验结果表明,真空条件下斯特林制冷机的散热是影响制冷机性能的重要因素。     

热声制冷机

热声制冷是微型低温技术潜在的最佳方法。一台声驱动热声制冷机主要包含一个接在中空管道端部的声波发生器和一个在管道内预选位置处放置的热声器件。声波发生器产生的声波在热声效应作用下可在热声器件两端形成温度梯度。介绍了一种基于高效斯特林循环的热声制冷机的基本原理及主要组成。在此基础之上,可通过对各组成部件结构参数的计算、确认,设计出一台热声制冷机。     

斯特林制冷机静态真空系统设计与试验

静态真空是星载斯特林制冷机在地面进行各项性能试验的必备条件,它主要由杜瓦和真空保持系统组成。主要介绍斯特林制冷机杜瓦和真空抽气系统的设计。通过试验证明,该系统能够满足斯特林制冷机进行性能试验所需的真空条件。