斯特林制冷机污染失效研究进展

斯特林制冷机内部放气造成的失效严重影响制冷机寿命。制冷机内部放气气体会在回热器冷端及膨胀腔低温表面凝结,降低回热器的回热效率和冷头换热面传热能力,并加大制冷工质流动阻力。主要介绍了斯特林制冷机加速寿命试验和污染放气模拟数值计算方法等,提出了制冷机污染失效研究发展方向。对今后主要研究方向进行了展望。     

斯特林制冷机回热器热损研究

讨论了回热器的各种损失对斯特林制冷机的影响,对斯特林制冷机回热器的结构和丝网填料进行了分析,并模拟分析各种损失的影响.研究表明,回热器的结构、丝网填料对制冷机的性能有重大影响.     

驻波热声制冷机分层回热器的特性研究

针对驻波制冷机回热器的7种分层方式进行研究,并通过DeltaEC计算驻波制冷机的声场分布、热流分布和相位差分布、最低制冷温度,以及制冷量与COP的特性规律。计算结果表明:随着制冷温度的降低,通过回热器的分层相应增大回热器的孔隙率,有利于改善流动损失,有效降低制冷温度,提高制冷效率。回热器的分层可以为热声制冷机性能的优化提供一种有效的手段。     

小型斯特林制冷机回热器理论模型与分析

对小型斯特林制冷机回热器建立理论模型,通过对控制方程进行无量纲化处理及合理简化,推导出表征小型斯特林制冷机回热器不可逆性的熵流方程。     

低温冰箱自由活塞式斯特林制冷机模拟与优化

自由活塞斯特林制冷机具有高效紧凑,适合中低温制冷等优点。对用于低温冰箱自由活塞式斯特林制冷机进行了一维建模,并实现整机性能的模拟与优化。在考虑各种空体积的情况下,模拟分析了压缩活塞PV功和相位角的变化对整机性能的影响,获得了制冷机运行的最佳相位。对比了环形回热器的填料及填充方式对自由活塞式斯特林制冷机的性能影响,及对应材料下回热器的轴向导热损失情况。模拟了制冷机性能随回热器空隙率和制冷温度的变化情况,计算分析了回热器内部的不可逆损失随空隙率的变化情况,并且获得了不同温度下的最佳空隙率。最后,为了获得好的制冷性能,优化不同制冷温度的回热器设计参数及膨胀活塞与气缸壁的密封间隙宽度。     

基于Regen3.3的45K斯特林制冷机分层结构回热器的优化

回热器是回热式低温制冷机的关键部件,其性能优劣对制冷机的性能有决定性影响,因此研究回热器性能的影响因素、优化回热器结构参数非常重要。基于经典的热力学和流体力学原理,引入了表征回热器内部交变流动换热特性的两个相似准则数即瓦伦西数(Va)和交变流贝克利数(Pe_w),并提出分层丝网回热器结构。通过用REGEN3.3模拟分层丝网回热器,得到结果:分层填充方式对回热器的性能起到了很重要的作用,适当地分层填充可以提高性能系数COP(净冷量与热端PV功之比),验证了本文对回热器的分析。优化结果表明,Case.5的填充方式是最好的,它可以在制冷温度为45 K,输入功61.6 W时提供2.8 W制冷量。     

-80℃斯特林制冷机设计及实验研究

为满足低温存储领域对小型化、大冷量、高效率斯特林制冷机的应用需求,研究基于斯特林制冷机的特点,结合实际现状,设计了一台可用于低温存储领域的-80℃自由活塞式斯特林制冷机。根据其运行原理,通过数值模拟及实验验证重点分析了设备运行频率和工作压力对整机性能的影响,在此基础上讨论并提出了制冷机的优化思路。实验结果表明回热器采用丝网填充,工作压力为2.9 MPa,运行频率为63 Hz时,该制冷机在175.1 W输入功率下,可在-85℃提供29 W冷量输出,COP为0.166;当使用PET材料时,无热负载状态下最快可在42分钟左右冷端温度达到-86℃,其性能表现满足现有小型低温冰箱的冷量需求。通过数值模拟和实验结果的对比,讨论了出现性能差异的原因。     

20K以下温区斯特林型脉管制冷机的最新研究进展与损失机理分析

系统介绍了20 K以下温区斯特林型脉管制冷机的最新研究进展,指出了多级斯特林型脉管制冷机的应用前景与发展趋势.深入分析了多级斯特林型脉管制冷机20 K以下温区的主要损失特性,以及其难以达到更低制冷温度和更高制冷效率的内在原因,着重说明进一步提高高频回热器效率、发展高效线性压缩机技术是实现突破的关键.     

小型斯特林制冷机回热器热损分析

对斯特林制冷机回热器的各项热损失进行分析研究,表明回热器的尺寸以及填料的选取对于小型斯特林制冷机的性能影响较大.对于给定尺寸各个参数以及循环参数的回热器,要想获得最大净制冷量,存在一个最佳当量直径.当当量直径的取值小于最佳值时,回热器的性能主要由压降损失决定;当取值大于该值时,系统性能主要由回热损失决定.     

双级斯特林制冷机的模拟及优化设计

为了获得1.5 W@40 K的制冷性能,设计了一台双级斯特林制冷机。建立了双级斯特林制冷机的Sage一维整机模型,并进行数值模拟。在限制频率和排出器长度条件下,对双级斯特林制冷机的热力学和动力学参数进行了优化设计,优化后的双级斯特林制冷机在达到所要求的1.5 W@40 K的制冷性能时,其膨胀机效率为2.72%。     

斯特林制冷机混合填料回热器性能优化及试验研究

针对旋转整体式斯特林制冷机的回热器性能优化,讨论了回热器丝网填料选型的原则,分析了不同温区采用不同丝网参数的回热器模型,并利用REGEN软件对混合丝网模型进行了优化分析。通过实验数据对模拟优化的结果进行了分析和讨论,验证了混合丝网模型优化结果的正确性,为旋转整体式斯特林制冷机回热器性能优化提供依据。     

小型低温制冷机的进展

综述了近几年来国内外空间用及其它用途的小型低温制冷机发展动向。分析了提高制冷机运转寿命的一些措施，介绍了些回热式低温制冷机回热器填料采用稀土磁性材料代替铅丸，使冷头温度下降、冷量增大等情况，还简述了提高回热式低温制冷机工作频率及有关热声制冷机的研究情况。     

深冷文献消息(国内)

2007001 300Hz脉冲管制冷机特性研究；2007002　压比对回热器性能影响的理论分析；2007003　斯特林型脉冲管制冷机中压缩机与冷指耦合实验研究；2007004　液氮浴中不锈钢板动态冷却过程试验及模拟分析；2007005　EAST装置2kW／4．5K氦制冷机透平膨胀机的测试     

斯特林制冷机的最佳Yong输出率

研究导 回热损失对斯特林制冷机Ｙｏｎｇ优化性能的影响，导出制同的最佳Ｙｏｎｇ输出率与制冷系数以及与制冷率间的关系。由此揭示了斯特林制冷机Ｙｏｎｇ优化性能的主要特征，并与制冷优化性能作了比较，获得一些对实际制冷机有指导意义的新结论。     

斯特林制冷机的计算机辅助调机

通过对双自由度斯特林制冷机振动系统模型的分析 ,建立了计算机仿真调相角模型。在模型求解过程中 ,通过改变弹簧参数来优化斯特林制冷机的压力波和制冷机回热器位移之间的相位差 ,使其接近最优相角要求 ,来辅助调节系统的工作参数。模型模拟的结果与实验结果能较好的吻合     

斯特林制冷机真空环境热模拟试验研究

为了验证空间斯特林制冷与辐射制冷、实现复合制冷系统的可行性,获取斯特林制冷机在真空条件下的散热情况,进行了斯特林制冷机空间真空环境热模拟试验。试验结果表明,真空条件下斯特林制冷机的散热是影响制冷机性能的重要因素。     

脉管型斯特林制冷机的实验研究

对脉管型斯特林制冷机用于普冷的可行性进行了分析研究。用实验的方法对脉管到斯特林制冷机和单纯的斯特林制冷机的性能进行了对比，得出了在２４５Ｋ以上温区脉管型斯特林制冷机的性能优于单纯的斯特林制冷机的重要结论．对小孔和脉管长度变化对脉管型斯特林制冷机性能的影响进行了讨论．     

脉管制冷机的分类

近１０年中，相移器的不断改进促进了脉管制冷技术的发展。相移器可以是第二进气口、热端膨胀活塞、四阀机构、主动气库、声阻管、内调相装置，或是第二小孔。为了满足多科应用要求，以其工作频率进行分类是选择脉管制冷机的一个好方法。论述了脉管制冷机的工作频率范围及其各种相移器的性能。１　前　言近１０年来，脉管制冷机（ＰＴＣ）研究取得了巨大进展，目前已经能够提供与其它低温制冷机，如斯特林制冷机、Ｇ—Ｍ制冷机等相当的制冷温度范围。单级脉管制冷机获得的最低制冷温度已接近２０Ｋ，而多级脉管制冷机的温度已低至２Ｋ。Ｒａ…     

新型的三级脉管制冷机

介绍了日本研制成功的一种新型三级脉管制冷机。它可以提高制冷机的性能并简化结构。为了减少回热器及脉管的损耗，研制了一种能从室温到液氦温度下工作的脉管。这台脉管制冷机己获得３．６Ｋ的低温，４．９Ｋ时的制冷量为１１９ｍＷ。     

混合填充式回热器单级脉管制冷机性能研究

回热器为回热式低温制冷机的关键部件,其性能对系统的影响甚大。为探索回热器内金属丝网混合填充对回热器性能的影响,文章基于回热器模拟软件REGEN3.3仿真结果的基础上,制作了单级脉管制冷装置,采用#300SS,#400SS和#500SS的金属丝网混填了四组回热器,并在不同输入功率下进行了系统制冷性能实验。实验结果表明,较之低目数丝网填充的回热器制冷机,采用高目数丝网填充的回热器制冷机性能较优;在回热器热端填充低目数,冷端填充高目数的丝网,可提高回热器冷端压比,提高整机制冷性能。