4.2 K温区1瓦级脉管制冷机的实验研究

小型回热式低温制冷机中的冷端换热器在制冷量高效传输过程中起着至关重要的作用,而这一作用往往被忽视.研究发现,通过脉管冷端换热器的结构改进,液氦温区脉管制冷机在4.2 K温区的制冷量可以得到显著提高.实验结果表明,在压缩机输入功率分别为4.8 kW和6.0 kW的条件下,双向进气型二级脉管制冷机在4.2 K获得了760 mW和900 mW的制冷量,相应的制冷系数(COP)为1.58×10-4和1.50×10-4.该脉管制冷机在4.2 K获得的最大制冷量达960 mW.     

宽温区空气源热泵热水机性能实验研究

本文基于一台直流调速卧式涡旋压缩机(双级压缩),结合闪蒸式中间腔补气冷却和双级节流技术,试制了一台5 HP专用于严寒、寒冷地区供暖的宽温区空气源热泵热水机(DCAHP),并在多种测试工况下对其制热性能进行了实验研究。实验结果表明:DCAHP实现了宽温区可靠制热,其名义制热量为16 548 W,制热EER为3. 0;在室外干球温度为-20. 0℃的条件下,其最大制热量可达11 278 W,制热EER为1. 6。研究发现,热力膨胀阀感温包与压缩机吸气口的距离/蒸发器单元传热管长大于7/200后,阀能力衰减剧烈,且压缩机输入功率下降了19%;若模块化蒸发器面积增加1倍,DCAHP在低温环境的制热能力可提升18%;设置冷冻油充注量精细调节装置,DCAHP的制热能效比最高可提升50%。     

40 K温区驻波型热声驱动两级脉管的制冷特性

进行了驻波型热声发动机驱动两级脉管的制冷特性实验,样机获得41.2 K的无负荷制冷温度.通过观测热声板叠热端和冷端温度、压力波的振幅、压比和频率,以及脉管制冷机制冷温度等,分析了平均工作压力和加热功率对系统性能的影响.根据实验数据,讨论了系统存在的问题,并指出了改进的方向.     

乙烷温区低温环路热管设计与实验

为了研究低温环路热管在乙烷温区的启动及运行特征,通过自行设计的样机进行了实验.实验表明,在0.7W的驱动功率下,低温环路热管可顺利实现降温启动;运行时,可传递12W的冷量,并且在9W时,传热热阻最小,为1.14 K/W.     

20K温区单级脉管制冷机漏热分析

漏热冷损是影响低温制冷机性能的一个重要因素.对1台工作在20 K温区的单级脉管制冷机进行了漏热计算,并对其进行了部分实验验证.结果表明:在系统总漏热中,脉管和回热器的壁面轴向导热所占的比例最大.     

微膨胀型低温热开关研究

低温热开关是空间制冷中多机并联的关键技术之一,主要用于耦合备用制冷机以减少非运转机上的寄生热载.在比较了各种空间用低温热开关的性能的基础上,详细介绍了中国科学院理化技术研究所研制的被动型热开关的设计及实验情况.其工作原理是根据不同材料的热胀冷缩性能不同进行的,结构总长度在20～40 mm之间,仅由3部分组成.设计了长寿命实验的自动测试实验台,并进行1 500次的开关循环实验,证明此装置的可靠性.实验结果表明,该热开关闭合热阻小于1.1 K/W,断开热阻大于1 400 K/W.     

20K以下温区单级脉管制冷机直流控制实验研究

开展了20K以下温区单级脉管制冷机的实验研究，考察了直流流动对制冷机性能的影响，估算了不同制冷温度下制冷机循环的需气量，在对直流进行控制的情况下，采用2kW(RW2)和4kW(CP4)压缩机分别获得了18．7K和14．7K的最低制冷温度，对应的在30K的制冷量分别为10W和29．5W。     

蓄冷式多温区保温箱系统设计与实验研究

冷链物流中多存在零担物流,为提高物流经济性,保障果蔬冷藏运输品质,本文设计了两种多温区蓄冷式保温箱,筛选87%C_8H_(16)O_2(正辛酸)+13%C_(14)H_(28)O_2(肉豆蔻酸)与H_2O+0. 03 g/m L C_6H_7KO_2(山梨酸钾)为蓄冷保温材料。实验测得两种相变材料的相变温度分别为7. 1、-2. 5℃,相变潜热分别为146. 1、256. 2 J/g,导热系数分别为0. 283 2、0. 942 7 W/(m·K),且两种相变材料经过100次循环后性能稳定,无过冷,相变平台稳定。结合真空绝热保温技术,构建多温区蓄冷保温箱。利用产品供应规范验证设备建立保温箱温度测试系统。结果表明:大型多温区蓄冷保温箱温区2可保冷7～9℃约13 h,温区3保冷-2～0℃约14 h;小型多温区蓄冷保温箱温区1保冷7～8℃约19 h;温区2保冷0℃约16 h。     

20K温区GM型单级脉管制冷机初步实验

介绍了自行研制的一台GM型单级脉管制冷机,其回热器蓄冷材料采用247目磷青铜丝网和不锈钢丝网,双向进气方式采用两个方向相反的精密针阀并行布置.在输入功率仅为2kW的条件下,该制冷机获得了22.4 K的最低制冷温度,80 K温度时的制冷量为5.65 W.在长达24 h的连续运行中,该机的无负荷制冷温度波动小于0.3K.     

无油浮动涡旋压缩机驱动液氦温区JT制冷机实验研究

为验证无油浮动涡旋压缩机驱动液氦温区JT制冷机的可行性,搭建了闭式液氦温区JT制冷机实验平台,开展了降温实验,实现了液氦温区制冷。通过调节压缩机背压,在压比为9.57时优化得到浮动涡旋压缩机的效率为8.65%,此时制冷机可在4.4 K提供24.0 mW制冷量。     

120 K～150 K温区混合工质内复叠节流制冷机的实验研究

混合工质节流制冷机在许多方面获得越来越广泛的应用,本文提出了利用内复叠节流制冷系统获得120K－150K温区的制冷方安分析了它的应用前景,建立了相应的单级油润滑制冷压缩驱动的实验系统。无热负荷时最低温度达到112K,在130K时获得了60W的制冷量,135K时获得了74W的制冷量。     

液氢温区脉动热管实验研究

为了研究脉动热管用于冷却Mg B——2超导磁体的可行性,对一台自行研制的液氢温区脉动热管实验台开展了实验研究工作。充液率为34.2%时,随着加热功率的增大,脉动热管经历了启动、脉动、极限3个阶段,启动阶段中脉动热管传热温差波动很大,传热性能差,而脉动阶段中脉动热管传热温差很小,传热性能好。脉动热管在加热功率为1.28 W时具有最高的有效热导率为19 k W/m·K,此时蒸发段与冷凝段温差为0.28 K。     

20—300℃宽温区热敏线性组件的研制

报导了一种具有明显变Ｂ值特性的新型宽温区ＮＴＣ热敏电阻。利用这种ＮＴＣ热敏电阻研制成了宽温区热敏线性线件（ＬＴＮ）。２０￣３００℃温区内ＬＴＮ的精度优于±１．５℃。     

超低温温区热连接方式试验研究

为验证超低温温区不同热连接方式对深冷辐射源的降温影响程度,搭建了超低温温区真空热试验系统,对三种型式的热连接件的超低温导热特性进行了试验.结果表明:40K以下高纯铜与铝呈现出极好的超低温导热特性;在结构允许的前提下,可通过增大热连接件导热截面积、缩短导热路径、降低热连接件热容的方式来降低冷屏降温时间;同时可通过采用柔性...     

空调压缩机驱动的80K温区的微型JT节流制冷机的试验研究

首次报道了在国内采用空调压缩机驱动的８０～７０Ｋ温区的闭式混合物工质ＪＴ节流制冷机的试验研究情况。由于采用了商用长寿命的空调压缩机作为动力源，将有可能使该种制冷机真正成为一种高可靠性、低价格的低温制冷机商品。     

液氮温区低温回路热管的实验研究——第一部分：结构设计和实验系统

由于回路热管是近20年内发展起来的新技术,因而除理论研究外在实验研究方面仍需要进一步深入研究.此外,为改善制冷机与被冷却器件的集成关系,需要发展能够工作在深低温区的低温回路热管.为此,搭建了低温回路热管的实验台,并设计了一种结构简单的低温回路热管,为下一步研究低温回路热管的启动特性和传热特性做准备.     

热驱动微型泵的实验研究

本文对热驱动微型泵在空载和有负载 (即泵送液体 )情况下的性能进行了实验研究。空载情况下 ,在所测频率范围内 ,膜片的振幅随频率减小 ,但泵腔的体积变化率随频率基本不变 ;随着加热功率的增加 ,膜片平衡位置逐渐远离其静止位置 ,当功率足够大时,膜片平衡位置的变化将减缓 ,振幅变化也将减缓。实验测定了有负载情况下泵的频率特性,对应于最大流量的频率为3Hz ;实测了流量随加热功率的变化 ,当功率较小时 ,流量缓慢变化 ,当功率较大时 ,流量迅速增大。     

宽温区控温型自复叠制冷系统回油管路优化设计与实验研究

结合某宇航产品试验用自复叠制冷系统项目案例,针对此系统因回温问题导致机组发生故障进行分析,并对原系统回油管路进行优化设计,通过具体实验测试,通过观察油回路视镜及回油量,结果表明优化后的回油管路设计合理,性能可靠,整个系统能实现顺利回油,延长了压缩机运行寿命,同时,使整个系统的试验可靠及稳定性得到极大的提升。     

20K温区单级斯特林型脉管制冷机研究

为进一步研究降低20 K温区单级斯特林型脉管制冷机关键部件中损失的方法,提高整机性能,采用计算软件Sage对制冷机进行模拟。通过实验结果与Sage计算的对比对模拟程序的有效性进行了考察,并从调相系统结构及水冷器结构方面寻找优化途径。结果表明,在单纯使用惯性管气库调相时,计算最低制冷温度比实验值低9 K左右;当采用双向进气与惯性管调相组合时,计算同实验结果基本一致。最后引入虚拟的振子阻尼调相机构对制冷机的最佳性能进行研究,计算表明在这种调相结构下,制冷机的无负荷制冷温度及30 K时的制冷量均可以得到比双向进气加惯性管组合调相更优的结果。