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分离型二级脉管制冷机的实验研究第一部分20~40 K温区单级大功率脉管制冷机 总被引:3,自引:3,他引:0
为了满足液氦温区分离型二级脉管制冷机第二级预冷的需要,设计制作了1台20~40K温区单级大功率脉管制冷机.采用额定功率为6 kW的压缩机驱动该制冷机,最低制冷温度达13.8K,刷新了单级脉管制冷机最低制冷温度纪录.该制冷机在40 K可获得高达55.9 W的制冷量,基本可以满足15~40 K温区超导磁体等冷却的需要.着重分析了频率、充气压力和不同压缩机对系统制冷性能的影响,测试了长时间运行中系统性能的变化情况. 相似文献
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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. 相似文献
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提出了一种热声驱动的气-液双作用行波热声制冷机,对其性能进行了数值模拟分析.计算结果表明,在平均工作压力3.0 MPa,发动机定壁温加热温度440℃工况下,系统谐振频率为12.76 Hz,在-20℃制冷温度以及环境温度为27℃的情况下获得0.708 kW制冷量,整机的制冷系数(制冷量除以加热量)为0.512.在350℃、440℃以及550℃定壁温加热下,系统能够达到的最低制冷温度分别为-62.3℃、-68.3℃以及-70.8℃.系统整机相对卡诺效率在制冷温度变化范围内存在最大值.较低的发动机加热温度更有利于系统的热声转换,当发动机加热温度为350℃时,系统在-45℃制冷温度下达到25.30%最大相对卡诺效率. 相似文献
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级间热桥的传热特性对于热耦合型多级脉管制冷机的制冷温度和制冷效率均具有重要影响。采用铜丝编织带和铜箔连接的3种热桥进行对比实验,研究了热桥的传热特性对热耦合二级Stirling型脉管制冷机性能的影响。采用改进后的热桥,以氦气作为工质,在总输入电功率为400W,以及优化的工作频率和充气压力条件下,热耦合二级Stirling型脉管制冷机实现了12.96K的无负荷制冷温度,并可同时在23.1K和100.8K分别提供0.4W和6W的制冷量。 相似文献
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便携式斯特林深冷冰箱研制 总被引:4,自引:0,他引:4
研制了一种以斯特林低温制冷机为冷源,有效容积6L,工作温度范围-60℃~-160℃的深冷冰箱.小型斯特林制冷机采用直线电机驱动,电机与压缩机一体化设计,采用氦气制冷工质.斯特林制冷机的冷指置于冰箱内底端直接冷却.圆柱形箱体采用了内环为真空层、外环为硬质聚氨酯发泡层的复合绝热技术,设计了具有3层辐射屏的内盖和真空箱盖.该冰箱具有环境友好、热效率高、制冷温区宽、制冷量易控和体积小等特点,可以满足低温保存和实验等需求.输入功率170W时冰箱内温度低于-150℃,对应-100℃低温时的制冷量为7W. 相似文献
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热声驱动脉管制冷机通常采用直接或者长管耦合的方式,但是因为耦合后的发动机和制冷机难以达到最佳的工作状态,耦合长管的损失也比较大,因此整体效率较低。本文提出一种热声驱动脉管制冷机结构,利用谐振子耦合热声发动机和脉管制冷机,能够显著减小声功传递损失,提升整机效率。全文针对在900 K加热温度、80 K空气液化温区下的热声驱动脉管制冷机展开理论研究,首先分析了谐振子耦合机理,并对谐振子参数进行了优化设计;其次,研究了加热温度、制冷温度和机械阻尼对系统性能影响;最后,将谐振子耦合型与长管耦合型两种方式的热声驱动制冷机进行了对比分析。结果表明:在平均压力为3MPa,加热温度为900 K,制冷温度为80 K时,谐振子耦合的热声驱动制冷机可获得整机22.5%的效率,而长管耦合的热声驱动脉管制冷机获得11.6%的效率。 相似文献