35K两级高频脉管制冷研究：Ⅱ.实验验证

针对空间35K温区探测器的冷却需要,结合回热器数值计算软件REGEN3.2的计算分析,自行研制了一台第二级脉管采用低温惯性管和低温气库的热耦合型两级高频脉管制冷机.实验研究了充气压力、工作频率、输入功率等对第二级脉管制冷机性能的影响.实验得到35K下最佳充气压力为1.26MPa,最佳工作频率为40Hz,从而验证了理论计算结果.实验结果表明,在充气压力为1.26MPa,工作频率为45Hz,输入功率为135W的条件下,获得了27.4K的最低无负荷制冷温度;在充气压力为1.36MPa,工作频率为40Hz,输入功率为205W的条件下,制冷机在35K获得了0.45W的制冷量.     

两级复叠制冷循环的理论分析

对两级复叠制冷循环进行了详细的理论分析.结果表明:系统的COP随着高温级循环蒸发温度升高先增大后减小,存在一个最佳值;在其它条件不变的情况下,低温级蒸发器出口处的干度越小,系统总体的COP越小;系统的COP随着复叠温差及换热器G2和G4的温差的增大而减小.通过对系统进行优化,得出COPmax、ToH,opt与TOL及AT、DT的拟合公式.