脉冲管制冷机蓄冷器中交变流动过程理论分析

建立了交变流动蓄冷器热力学模型,分析了蓄冷器中气体微团的热力学变化过程,经计算得出了一周期内总热量和压力波与质量流之间相位的关系,对蓄冷器在制冷系统中的作用提出了新的认识,并通过对脉冲管蓄冷器中交变流动热力学特性的分析,对比一典型的双向进气型脉冲管制冷机的实验测量结果,分析了双向进气环流产生的直流分量对蓄冷器的影响,对脉冲管双向进气产生的直流分量对脉冲管制冷性能的影响提出了新的解释。     

高频脉冲管制冷机交变蓄冷器流动阻力特性实验研究——第二部分：实验装置和数据处理系统

鉴于目前高频脉冲管制冷机中蓄冷器交变流动阻力特性的设计数据十分缺乏,作者建立高频脉冲管制冷机蓄冷器的稳定流动和交变流动动态参数测量实验台,介绍了实验系统的组成、测试装置和数据采集与处理方法.实验台采用测控领域广为流行的LabVIEW图形化开发平台,将实验段两端的动态压力、流速数据等通过采集系统,送入计算机进行数据处理,并实时绘制图形曲线.通过测量蓄冷器两端的动态压力、流速,得到高频(30～60 Hz)交变流动情况下动态压力与质量流量之间振幅和相位关系,从而得到所测蓄冷器的交变流动阻力特性.     

脉冲管制冷机蓄冷器流动特性实验研究 第一部分：实验装置和数据处理系统

蓄冷器是脉冲管制冷机等回热式制冷机的关键部件，它性能的好坏直接影响到回热式制冷机的效率和性能。交变流动蓄冷器中的热量和动量传输及转换过程是一个十分复杂的传热学，流体力学及热力学问题。低温中心针对交变流动蓄冷器的特点建立了动态参数测试实验台。实验台可以模拟各种脉冲管制冷机的真实运行条件。针对50Hz的交变流动蓄冷器的阻力特性进行了系统的实验研究，第一部分介绍实验装置及数据处理系统。     

高频脉冲管制冷机交变蓄冷器流动阻力特性实验研究——第三部分：理论分析与实验结果

从基本方程人手分析交变流动蓄冷器,得到了不同于稳态流动的交变流动阻力系数定义,并在动态实验台的基础上,研究高频交变流动蓄冷器的阻力特性.实验中发现交变流动与稳态流动阻力系数的关系不能用简单的倍数关系表示,finst/fst比例因子随着瞬态雷诺数而变化;交变流动阻力系数随瞬时Re变化存在非对称性.所得实验结果对于高频脉冲管制冷机的整机数值模拟有重要的参考价值.     

深冷文献消息(国内部分)

<正>985101 脉冲管制冷机蓄冷器流动特性实验研究 第一部分:实验装置和数据处理系统巨永林等《低温工程》1998 №3 1~4中国科学院低温技术实验中心针对交变流动蓄冷器的特点建立了动态参数测试实验台。实验台可以模拟各种脉冲管制冷机的真实运行条件。针对     

高频脉冲管制冷机交变蓄冷器流动阻力特性实验研究——第一部分：研究现状及进展

总结了高频微型脉冲管制冷机蓄冷器交变流动阻力特性的研究现状.针对高频脉冲管制冷机设计过程中引用不同的流动阻力系数使得流动压力降结果相差很大的实际情况,系统总结了已有的研究成果,明确了不同经验公式和图表的适用范围,有利于提高高频脉冲管制冷机设计的可靠性.     

圆柱型活性蓄冷器制冷性能的实验研究

在往复式活性蓄冷器实验系统的基础上设计开发了圆柱型活性蓄冷器,并对管路流程进行了优化.以金属钆为磁性工质,实验研究了蓄冷器的热力性能,获得了蓄冷器内温度分布及制冷性能数据.实验结果表明:在不同温度区间、温跨、换热流体流量及流动时间的条件下,蓄冷器存在最佳单向流动时间与最佳换热流体流量;系统在3K的温跨下可获得11.35W的最大制冷量;蓄冷器的制冷量和COP随温跨与温区的增加而减小.     

脉冲管制冷机内部交变流动过程实验研究第一部分实验装置与数据处理系统

鉴于脉冲管制冷机内部流动过程是复杂的动态交变流动,运行参数、结构参数和调相机构等对内部流动规律的影响还不是十分清楚,建立了脉冲管制冷机内部动态参数测试装置,介绍了实验系统的组成,测试设备和数据采集与处理方法.该实验台能准确测量蓄冷器入口和脉冲管热端的压力波和速度波,通过对它们的幅值与相位的分析,能够系统的得到各种因素对脉冲管制冷机内部流动状态的影响规律.     

模块化椭形单体冰蓄冷器及其性能研究

我们通过建立的实验系统测试了椭形蓄冷单体在充冷中换热的各种参数，得出冷媒与蓄冷剂之间的传热热阻Ｒ（ε，ｍ０）、蓄冷体内的结冰率ε和冷媒流率ｍ０，从而能够很简便地使用Ｒ（ε，ｍ０）表达式揭示蓄冷器充放冷能力本质因素，得出任一工况下的蓄冷器运行情况，优化设计整个系统，包括蓄冷器本身在充放冷过程中运行参数的确定。由此根据上述结构设计了１８００００ｋｃａｌ蓄冷量的模块化椭形单体冰蓄冷器，并在华北油田试验成功。     

内埋蓄冷器冷柜温度变化特性实验研究

实验研究了一种内埋蓄冷器冷柜的温度变化特性,并与同型号的常规冷柜进行对比。实验分别对冷柜进行空箱制冷速度深度实验、装载制冷深度实验及温度回升时间实验。结果表明:内埋蓄冷器冷柜温度下拉速度明显低于普通冷柜,在制冷下拉过程,内埋蓄冷器影响明显;内埋蓄冷器冷柜内部间室温度场更均匀,上下温差小于常规冷柜;内埋蓄冷器冷柜负载温度回升时间比普通冷柜提高20%以上,说明内埋蓄冷器吸热保冷作用明显;内埋蓄冷器冷柜制冷温度深度比普通冷柜稍差。     

高频微型同轴非金属脉冲管制冷机几何尺寸优化的实验研究

寻找出能使制冷机达到最佳制冷性能的部件几何尺寸匹配规律,是脉冲管制冷机研制过程中的一个重要任务.以设计的高频微型同轴非金属脉冲管制冷机为例,在设定部分固定参数的条件下,通过实验得出了脉冲管和蓄冷器各自的最佳长径比,最佳的脉冲管与蓄冷器的空体积之比,所得实验结果可以作为该类型脉冲管制冷机的初设计依据.     

斯特林制冷机中蓄冷器的程序化设计

通过对蓄冷器性能的综合研究,详细分析了蓄冷器性能的影响因素及其各种损失计算方法,参考国内外对蓄冷器的研究成果,总结了蓄冷器的设计方法,提出了蓄冷器设计的程序化方法,并运用迭代计算方法找到蓄冷器性能最佳的结构参数,达到了蓄冷器优化设计目的.     

脉冲管制冷机混合填充式蓄冷器的实验研究

基于脉冲管制冷机蓄冷器结构,提出了#400不锈钢丝网以及其与#300和#500组合而成的混合式蓄冷器填充方式.通过构建一单级分体式脉冲管制冷机测试平台,将#400及混合目数丝网分别填充至制冷机蓄冷器内进行整机实验,实验结果验证了低温制冷机蓄冷器冷热端分别填充高低目数丝网,可提高制冷机性能,是一种有效的蓄冷器优化方法.     

G—M制冷机常规蓄冷器内部动态过程的数值模拟

运用不同以往的数值方法，初步简便地模拟了G－M制冷机常规蓄冷器内部的动态过程，得出了其内部温度，质量流率分布规律。详细讨论了不同的蓄冷器结构参数对G－M制冷机性能的影响，提出了合理地设计G－M制机常规蓄冷器的措施，已有成功机型为结论提供了依据。     

平板蓄冷器蓄冷特性研究

本文分析了平板蓄冷器的蓄冷特性,建立了相应的物理模型,并利用该模型得出了蓄冷剂温度及载冷剂出口温度随时间的变化规律。该模型可为平板蓄冷器的设计及优化提供理论依据。     

脉冲管制冷机内部交变流动过程实验研究第二部分 实验结果分析与讨论

对一台小孔型脉冲管制冷机内部动态流动过程进行了系统的实验研究.在准确测量脉冲管制冷机蓄冷器热端和脉冲管热端的压力波和速度波曲线的基础上,对其进行傅里叶分析,得到波动曲线的基本参数,包括幅值和相位等.系统研究了各种条件和工况(包括运行频率、充气压力、小孔开度、压缩机出口压比等)对脉冲管制冷机内部压力波和速度波的幅值与相位的影响规律.实验结果对于脉冲管制冷机的机理理解、设计和调试有着重要的意义.     

同轴型脉冲管制冷机中蓄冷器与脉冲管热耦合对性能影响的研究

同轴型脉冲管制冷机的特点是蓄冷器和脉冲管共用一个不锈钢壁面形成同轴结构,这样使其在结构上最为紧凑,但同轴结构会不可避免地形成蓄冷器和脉冲管内部气体之间的热耦合。借助一台U型脉冲管制冷机对脉冲管制冷机中蓄冷器和脉冲管热耦合的形成及其影响进行了初步的实验研究和分析。通过实验研究得到了蓄冷器和脉冲管壁面轴向温度变化曲线。在此基础上进行了热耦合的实验研究,以此来考察热耦合对整机性能的影响。初步的整机性能实验结果显示这种热耦合对改善制冷机性能是有益的。     

蓄冷器外置G—M制冷机阻力特性的实验研究

常温下对一台蓄冷器外置式的液氮温区Ｇ－Ｍ制冷机组二级各主要部分的压力损失进行了测试，发展蓄冷器外置式的Ｇ－Ｍ制冷机二级各主要部分的压力损失自大小依次为蓄冷器料阻力占４１．２％，蓄冷器附件阻力占３１．５％，二级冷头换热器阻力（仪外狭缝部分）占２７．３％，通过与常规Ｇ－Ｍ机蓄冷器阻力的对比，表明蓄冷外置式的Ｇ－Ｍ制冷机蓄冷器的压力损失有明显减小。     

GM/PT混合式制冷机二级蓄冷器的实验研究

二级脉冲管蓄冷器对GM／PT混合式制同制冷性能有较大影响。蓄冷器与脉冲管结构的布置形式对GM／PT混合式制冷机性能有着较大影响,蓄冷器体积与脉冲管体积之间存在着最佳比较,介绍了GM／PT混合式制冷机的结构和实验装置,分析了整机性能的影响因素,给出了不同结构与体积比下的实验降温曲线,并对实验结果进行了分析讨论。     

大冷量同轴型脉冲管制冷机蓄冷器周向温度分布实验研究

针对一台液氮温区可产生100 W制冷量的脉冲管制冷机,通过控制变量的方法实验研究了工作频率、输入功率、冷头热负荷量对蓄冷器圆周方向温度分布和最大温差的影响。研究结果表明:工作频率的改变对蓄冷器的周向温度分布影响不大,增大输入功率导致蓄冷器的周向温度不均匀性明显变强,增大冷头热负荷量可以减小蓄冷器的周向温度不均匀性。