逆布雷顿(Reverse-Brayton)循环空气制冷机系统试验台的建立

采用逆布雷顿循环的空气制冷机在普冷和深冷领域得越来越广泛地应用。而且随着国际上对ＣＦＳｓ工质的限制,对环境无污染的空气制冷机具有更加广泛的应用前景。同时,对逆布雷顿循环低温制冷机的研究有利于空间和宇航制冷技术的发展。为了更好地对逆布雷顿循环制冷系统的性能进行研究,西安交通大学低温工程研究所搭字逆布雷顿循环的空气制冷机多功能试验台,可对透平膨胀机、换热器和制冷系统的性能进行试验研究,并可采用不同的工     

液氧零蒸发贮存逆布雷顿制冷机原理样机设计分析

针对液氧零蒸发贮存对90 K温区制冷量的需求,选择了透平—逆布雷顿制冷机的技术方案,进一步对空间应用背景的20 W@90 K逆布雷顿制冷机原理样机进行了理论研究。从工质种类的选择、质量流量、工作压力等几个方面对比,对关键部件展开热力学设计和数值模拟,分析了系统设计中不同参数对压缩机、膨胀机关键参数以及回热器效率的作用,判定了影响逆布雷顿制冷机整体效率的关键因素,确定系统关键设计参数,为采用逆布雷顿循环的空间大冷量低温制冷系统设计提供了依据。     

小型逆布雷顿低温空气制冷机的初步实验研究

近年来,采用逆布雷顿循环的低温制冷机以其效率高、可靠性好、降温速度快、制冷范围广等特性得到广泛关注.本文搭建了一套逆布雷顿低温空气制冷机综合性能实验台,该实验台分为气源部分、制冷部分和性能测试部分.在实验台上可以进行系统降温、透平膨胀机热力及机械性能、回热器传热传质及食品冻结特性等的综合研究.这些研究可为氢、氦等逆布雷...     

逆布雷顿循环微型低温制冷机

在目前广泛采用的低温制冷循环中,以透平机械为主的逆布雷顿循环制冷机有望能够满足卫星,宇宙飞船等航天器上低冷量,高性能,高效率的特殊要求,成为空间制冷的一种选择,总结了近几年空间用逆布雷顿循环制冷机的研究成果,表明由ＤＣ－ＡＣ转换器,微型离心式压缩机,微型透平膨胀机及高效紧凑式换热器组成的微型逆布雷顿循环制冷机是一种有前途的微低温制冷机。     

深冷文献消息(国内部分)

20 0 4 5 10 1　小型透平逆布雷顿循环空气制冷机的研制林韶宁等　《低温与超导》　 2 0 0 4　№ 2　 1～ 4随着高效紧凑换热器和低温透平膨胀机特别是高速气体轴承透平膨胀机的发展 ,逆布雷顿循环空气制冷机在普冷和深冷领域拥有更广阔的应用前景。为了深入研究逆布雷顿循环空     

深冷文献消息(国内部分)

20004101逆布雷顿(Reverse—Brayton)循环空气制冷机系统试验台的建立 侯予等《低温工程》2000No27～12 采用逆布雷顿循环的空气制冷机在普冷和深冷领域得到了越来越广泛的应用,而且随着国际上对CFCs工质的限制,对环境无污染的空气制冷机具有更加广阔的应用前景。     

空气制冷机非稳态降温特性研究

以逆布雷顿回冷循环为实验流程，对实验工况下的空气制冷机非稳态降温特性进行了实验研究。建立了回冷空气制冷机非稳态数学模型，经与实验结果对比，验证了所建数学模型的合理性及实用性。研究结果为以后小型空气制冷机系统的开发和应用奠定了良好的基础。     

逆布雷顿循环空气制冷机的性能分析

针对开式逆布雷顿循环空气制冷机的热力性能展开理论分析,建立压缩机、膨胀机和回热器3大部件的制冷机系统模型.就部件性能和流程选择、环境温度、制冷温度等系统参数以及压比等设计参数对空气制冷机性能和COP值的影响进行了研究,证明存在着一个最佳的压力比πopt～4使制冷系统的制冷系数最大.提出了进一步提高制冷机效率的改进方案,对系统参数和设计参数进行了优化设计.     

逆布雷顿循环空气制冷机的(火用)分析

从Yong的角度分析了逆布雷顿循环空气制冷系统的Yong损失，建立了空气制冷机各部件的Yong损失模型，计算出了空气制冷机的Yong效率，提出了提高效率、节约能源的措施。     

逆布雷顿空气制冷机动态降温特性数值研究

建立了逆布雷顿空气制冷机系统时间相关数学模型,对系统动态降温过程进行了数值分析.详细阐述了系统主要部件板翅式换热器及透平膨胀机动态回热及降温数学模型.以该模型为基础,分析了逆布雷顿空气制冷系统不同入口压力、温度、流量及不同换热面积和膨胀机效率下的动态温降特性曲线,讨论了部分参数对系统动态降温性能的影响.结果表明:对于确定的入口流量,提高系统入口压力可以加快系统降温速度和最大温降;此外,系统设计时采用较大的回热换热器面积和提高膨胀机效率也是实现更大温降的有效手段.     

NASA cryocooler technology developments and goals to achieve zero boil-off and to liquefy cryogenic propellants for space exploration

NASA’s interest in human exploration of Mars has driven it to invest in 20 K cryocooler technology to achieve zero boil-off of liquid hydrogen and 90 K cryocooler technology to achieve zero boil-off liquid oxygen or liquid methane as well as to liquefy oxygen or methane that is produced on the surface of Mars. These investments have demonstrated efficiency progress, mass reductions, and integration insights. A history of the application of cryocooler technology to zero boil-off propellant storage is presented. A trade space on distributed cooling is shown, along with the progress of reverse turbo-Brayton cycle cryocoolers, where the specific power and specific mass have dropped, decreasing the mass and power of these cryocoolers. Additionally, the cryocooler technology advancements of recuperators and compressors are described. Finally, NASA’s development ideas with respect to zero boil-off technology are discussed.     

Developments in reverse Brayton cycle cryocooler in China

As one of the primary methods of cryogenic refrigeration, reverse Brayton cycle cryocooler, which includes high-speed turbine using gas bearing and compact heat exchanger, has many advantages such as long-life, high reliability and efficiency. In this paper general aspects of reverse Brayton cycle cryocooler in China are introduced, such as its application in the space simulation program, mechanical cryocooler for lower temperature space applications. The main design parameters and operating performance of cryocoolers are presented in this paper.     

微型斯特林制冷机可靠性现状及趋势

制冷机的可靠性一直是军用微型斯特林制冷机最重要的性能指标。首先阐述了可靠性的一些基本知识,之后介绍了RICOR、Thales Cryogenics和BAE等几家公司的斯特林制冷机可靠性预测方法。同时还详细介绍了从上个世纪50年代至今国内外军用微型制冷机可靠性水平的增长情况及其发展趋势,最后介绍了一些制冷机常用的可靠性加速方法。     

The design and fabrication of a reverse Brayton cycle cryocooler system for the high temperature superconductivity cable cooling

A high temperature superconductivity cable must be cooled below the nitrogen liquefaction temperature to apply the cable to power generation and transmission systems under superconducting state. To maintain the superconducting state, a reliable cryocooler system is also required. The design and fabrication of a cryocooler system have been performed with a reverse Brayton cycle using neon gas as a refrigerant. The system consists of a compressor, a recuperator, a cold-box, and control valves. The design of the system is made to have 1 kW cooling capacity. The heat loss through multilayer insulators is calculated. Conduction heat loss is about 7 W through valves and access ports and radiation heat loss is about 18 W on the surface of a cryocooler. The design factors are discussed in detail.     

Developments in Turbo Brayton technology for low temperature applications

A single stage reverse Brayton cryocooler using miniature high-speed turbomachines recently completed a successful space shuttle test flight demonstrating its capabilities for use in cooling the Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer (NICMOS) on the Hubble Space Telescope (HST). The NICMOS CryoCooler (NCC) is designed for a cooling load of about 8 W at 65 K, and comprises a closed loop cryocooler coupled to an independent cryogenic circulating loop. Future space applications involve instruments that will require 5–200 mW of cooling at temperatures between 4 and 10 K. This paper discusses the extension of Turbo Brayton technology to meet these requirements.     

大功率斯特林型脉管制冷机的最新研究进展

介绍了国内外大功率脉管制冷机的研究现状及最新进展,探讨了大功率脉管制冷机研究面临的大尺寸回热器中温度和流动的非均匀性等困扰发展的关键科学问题,指出了大功率脉管制冷机研究的发展趋势.     

空间用斯特林制冷机结构的发展

斯特林制冷具有工作范围宽、启动快、效率高、操作简便等诸多特点,是我国目前急需突破的空间制冷技术。随着影响制冷机性能的各种因素逐步得到解决,制冷机寿命及可靠性大大提高,现在正向空间工程应用转化。主要介绍了空间斯特林制冷机结构的发展情况,将对制冷机的设计优化,进一步提高制冷机工作寿命和可靠性提供有益参考。     

氩气J-T低温制冷器稳态特性仿真研究

在VB平台上用有限差分法,对一种具有螺旋翅片管式回热装置的氩气J-T低温制冷器进行了稳态仿真模拟.充分考虑流道的几何形状和流体流动状态,提出了合理的数学模型;应用氩气物性数据库及VB计算程序分析了进气温度、进气压力及环境温度对J-T低温制冷器性能的影响,界面友好,结果表现直观,并通过引用相类似结构的实验数据验证仿真模拟...     

小型斯特林制冷机动力学设计及试验

介绍了小型斯特林制冷机动力学设计及试验情况。通过试验,验证了斯特林制冷机动力学设计的准确性,达到了制冷机的谐振,降低了功耗,工作稳定性和可靠性得到相应的提高。     

空间用斯特林制冷机的寿命评价

介绍了空间用斯特林制冷机的主要失效模式和失效机理,国内外寿命评价研究的状况和进展,分析了几种加速寿命评价方法.针对中国空间用制冷机寿命评价研究的现状,提出了加速寿命评价的一些见解和思路.