单直线压缩机驱动双脉管冷指的实验研究

为了在不同位置获得不同的制冷性能,设计了一台线性对置压缩机驱动两台同轴型脉管冷指的实验方案并搭建了试验台.通过实验研究两台脉管制冷机耦合的制冷性能.实验结果显示:两台设计相同的脉管冷指性能不同,经过耦合后制冷性能差异更大,可同时达到1.79 W@60 K和1.384 W@60 K制冷量.     

双温区高效脉管制冷机性能研究

采用单压缩机驱动的双温区脉管制冷机可以同时在不同制冷温度提供制冷需求。基于阻抗匹配特性,采用一台活塞直径为26 mm的动磁式线性压缩机,分别驱动高温区脉管冷指(HCF,110～170 K)和低温区脉管冷指(LCF,60～80 K)工作在不同制冷温区。一台冷指的制冷负载发生变化会对两台冷指的入口压力波动、压缩机位移以及另一台的制冷性能产生影响,典型的制冷性能为5.7 W@80 K10.9 W@110 K和3.3 W@60 K20 W@170 K,满足空间、能源以及医疗等应用。     

新型稀土磁性蓄冷材料

磁性蓄冷材料是在90年代初被发现的。这些材料用于制冷机中后，使得商用制冷机的温度可达2K，效率有了突破性提高（以往这种制冷机中使用的蓄冷材料只有铅，但是因为铅的比热容在15K以下急剧下降，使得小型制冷机在10K温度以下制冷效率几乎为零，商用制冷机的最低制冷温度在8K左右）。使用磁性蓄冷材料的最大特点在于不需要重新建立一个制冷体系，只要将商品化的气体制冷机中的蓄冷材料换成磁性蓄冷材料。     

基于传输管的三级级联脉管制冷机实验研究

为提高脉管制冷机制冷效率,通过引入一根特殊设计的传输管,将本应在前一级脉管制冷机脉管热端耗散声功回收,理论上多级级联脉管制冷机制冷效率可达卡诺效率。基于该理论,在已有两级级联脉管制冷机基础上串入第三级制冷机。实验结果显示,该三级级联脉管制冷机最高可获得253.6 W@233 K制冷量,较单级制冷机制冷效率增加39.9%,制冷效率进一步趋于卡诺效率。     

低温真空泵用紧凑型两级G—M制冷机实验研究

详细描述了针对低温真空泵用的紧凑型两级G—M制冷机的实验系统和测试方法,试验测试了不同的蓄冷材料,尤其是磁性蓄冷材料来提高制冷机性能,在一种结构十分紧凑的两级G—M制冷机上在12K获得了4W的制冷量,最低制冷温度为7．3K。还对该制冷机在没有吸附装置的情况做了对比实验研究,有利于扩展G—M制冷机的用途。     

压缩机驱动方式对主动调相型两级脉管阻抗特性影响研究

对双压缩机驱动和单压缩机驱动两种驱动方式下,两级脉管的声阻抗特性和制冷效率随运行压力和运行频率的变化进行对比,研究了单压缩机驱动时冷指的声功分配和制冷效率.一台工作温区为20 K和80 K的主动调相型两级脉管制冷机,冷指入口声阻抗幅值随着运行频率的增加和运行压力的减少而减少.随着运行压力和运行频率的增加,一级制冷效率提...     

液氦温度级的二级索尔文制冷机的研制

液氦温度(4.2K)级的二级索尔文制冷机,采用了日本产的新型磁性材料Er_3Ni作为国产二级索尔文制冷机的二级蓄冷材料,使原机的制冷温度从11.5K降到了4K以下。     

超高频脉冲管双冷指与压缩机的耦合匹配及优化

对一台压缩机分别驱动单个冷指和双冷指脉冲管制冷机进行了实验研究。实验发现双冷指脉冲管制冷机制冷性能和效率都不如单冷指脉冲管制冷机,导致性能下降的原因是由于双冷指制冷机的总阻抗与压缩机不匹配。从阻抗的角度研究双冷指制冷机与压缩机的耦合匹配特性,根据压缩机理论PV功转化效率,对与双冷指耦合的线性压缩机进行了参数优化。优化后的双冷指脉冲管制冷机可获得和单冷指脉冲管制冷机几乎一致的理论PV功转化效率。     

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

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.     

应用磁性蓄冷材料的低温制冷机试验

本文报告了应用磁性蓄冷材料提高低温制冷机效率的实验情况,在国产的二级索尔文制冷机中,用稀土化合物铒三镍(Er3Ni)取代第二级蓄冷填料铝(pb)之后,使试验样机的最低制冷温度由原来的11.5K 降低到4.2K 以下,从而在国内首次通过回热式制冷机从室温直接获得氦的液化点(4.2K)温度。