微型斯特林制冷机回热器的分形表征

为研究回热器中填充结构的微观结构特征,基于多孔介质分形理论,使用压汞法对回热器孔隙分布情况及分形维数进行研究.回热器是微型斯特林制冷机的关键部件,使用不锈钢网片或不锈钢毡填充制备的回热器是一种典型的多孔介质.采用压汞法对回热器进行微观结构测试,得出回热器内部孔隙分布范围.结合多孔介质分形分析的基础理论,计算得出回热器分...     

线性斯特林制冷机分层回热器优化设计与实验

回热器为回热式低温制冷机的主要部件之一,其结构直接影响制冷机的性能.本文分析了分层填充回热器对制冷机性能的影响,在此基础上,结合回热器模拟软件REGEN3.3的仿真结果,设计了线性斯特林制冷机的分层填充回热器结构,并做了实验验证.实验结果表明,回热器采用适当的分层方式能大幅度提高制冷机的性能.该制冷机与优化前相比,降温速度提升了14％,整机效率提高了37.5％.     

整体集成式斯特林制冷机实验研究

为了对斯特林制冷机的内部工作参数、性能进行研究,文章针对整体集成式斯特林制冷机的压力、制冷量、功耗、漏热等进行了实验测试.采用了压电式压力传感器、真空装置、加热电阻等实验设备.重点分析了制冷机内的压力波形,压比变化.本实验对整体集成式斯特林制冷机数值计算有着重要的实验依据.     

微型斯特林制冷机的进展

随着高温超导和空间技术的发展对微型低温制冷机的制冷量、效率和可靠性提出了更高的要求.新出现的技术如柔性支撑和脉管将对未来的制冷机产生巨大的影响.介绍了最近几十年里各种微型制冷机的发展状况,特别是重点介绍了微型斯特林制冷机的发展,给出了世界各大制冷机生产厂家的生产水平.同时本文介绍了目前国内的微型斯特林制冷机发展状况.     

红外探测器用微型制冷机工程化研究

对快起动节流制冷器和集成式斯特林制冷机的最低制冷温度、制冷功率、起动时间、热负荷、控温转速和控温功率等进行了工程化研究,有效地解决了关键技术问题,减少热力损失、振动噪声和污染,提高密封性和装配技术水平等。还解决了制冷机的可靠性,寿命和存贮期等实用化问题。     

红外探测器用微型制冷机工程化研究

对快起动节流制冷器和集成式斯特林制冷机的最低制冷温度、制冷功率、起动时间、热负荷、控温转速和控温功率等进行了工程化研究,有效地解决了关键技术问题,减少热力损失、振动噪声和污染,提高密封性和装配技术水平等。还解决了制冷机的可靠性,寿命和存贮期等实用化问题。     

不同斯特林制冷机驱动盖板的探测器热仿真

斯特林制冷机作为红外探测器的重要组成部分,可为红外探测器提供必需的低温工作环境,确保红外探测器正常工作,有效的斯特林制冷机散热设计,可提高红外探测器的工作性能。本文基于Ansys有限元软件,对不同制冷机驱动盖板结构的红外探测器组件进行了热仿真计算,结果表明,红外探测器组件内制冷机驱动板和电机外壳的温度较高,其最高温度出现在驱动板的驱动元器件位置。制冷机驱动盖板由平板式结构改为凸台式结构、增大驱动盖板和导热垫的导热系数可有效改善红外探测器组件的散热性能,红外探测器组件的最高温度可减小8.5%。     

微型斯特林制冷机技术研究

微型斯特林制冷机可广泛应用于气象、军事、航空航天、低温电子学、低温医学等领域.其中最主要的应用是冷却红外探测器系统的红外探测器器件,包括为各类探测器提供77 K或更低的低温工作环境,保证探测器功能正常,提高红外探测器的灵敏度和分辨率,减小来自光学滤光片、冷屏及光学系统本身的热噪声.微型斯特林制冷机已成为高性能红外热成像系统中必不可少的重要组成部分.简述了斯特林制冷机的国内外发展情况、市场前景.同时,通过对斯特林制冷机的专利现状调研、分析,给出了斯特林制冷机专利战略的一些定位的思考及建议.     

气动式斯特林制冷机中膨胀机固有频率的试验研究

针对气动膨胀机中排出器固有频率对制冷机制冷性能的影响进行了试验研究.试验表明:随排出器固有频率的增大,压缩机共振频率减小;当制冷机充气压力为1.8 MPa,压缩机共振频率与排出器固有频率比约为0.73～0.75时,制冷机性能最佳;同时,要使制冷机获得较高的效率和较好的制冷性能,不仅要使工作频率在压缩机共振点或共振点附近,而且要使制冷机运行频率与排出器共振频率之比为最佳值.     

斯特林制冷机驱动器元器件的散热优化设计及试验研究

驱动器元器件的散热问题一直是斯特林制冷机在高温环境下稳定运行的主要限制因素。以某款斯特林制冷机为研究对象,通过具体的驱动器元器件的散热结构设计来优化其散热特性。通过试验验证了优化后散热结构的可靠性及散热提升效果。在热真空环境温度60℃条件下,应用这种散热优化结构的斯特林制冷机的驱动器元器件的平均温降约为7.18%。通过试验发现,在热真空环境温度60℃条件下,用紫铜作为背板材料的元器件的平均温度比用铝作为背板材料时约低9.05%;制冷机反向放置时元器件的平均温度比正向放置时约低19.25%。本文设计的散热优化结构、试验过程及结果,对具体的工程实践具有一定的指导意义。     

微型斯特林制冷器与杜瓦瓶组件耦合漏热分析

对杜瓦瓶漏热、微型斯特林制冷器冷指与杜瓦瓶组件耦合漏热进行了分析,得出斯特林制冷器与杜瓦瓶组件耦合时漏热量与微型节流制冷器和杜瓦瓶组件耦合时漏热量的区别,提出了斯特林制冷器与杜瓦瓶组件耦合时漏热量不但包括传统的三项漏热,而且应加上残余自由分子热传导引起的漏热量和穿梭漏热量.并给出了耦合时应该根椐不同的制冷方式采取不同结构的建议.     

基于FOC及PMSM的斯特林制冷机控制系统

现有旋转式斯特林制冷机控制器使用的是基于PID控制的无刷直流电机,存在控温波动较大、可靠性较低等问题。基于磁场定向控制的永磁同步电机控制性能卓越、运行平稳、损耗低,将其作为提高斯特林制冷机性能的有效途径。根据这一方案进行硬件及软件设计,并给出实际电路测试结果。实验表明基于 FOC 及 PMSM 的斯特林制冷机控制系统可以作为提高斯特林制冷机性能的措施和途径。     

单活塞线性斯特林制冷机半正定减振系统研究

当前,对于吸振器和单活塞线性斯特林制冷机振动系统的研究,几乎都是在已知制冷机进行某种固定安装方式的正定模型上进行的.而这种正定方法由于缺乏对制冷机和吸振器系统固有频率的分析,当改变系统的安装方式后,可能会产生共振并减小吸振器的减振效果.基于此,本文将对制冷机和吸振器振动系统在未进行任何安装时的半正定模型进行理论分析,并...     

直线型脉管制冷机的回热器压降研究

设计了直线型脉管制冷机的低温回热 器,搭建了该回热器的低温在机交变流动压降实验平台,开 展了压降和冷端压比变化规律实验研究,比较了输入功、频 率、制冷温度和充气压力对回热器压降的影响。结果表明,脉 管制冷机的运行频率越小,制冷温度越低,回热器的压降越大;充 气压力为3.0 MPa时的回热器压降大于3.2 MPa时;回 热器的冷端压比越大,比卡诺效率越高;通过增加回热器的冷端压 比可提高脉管制冷机的效率。