驻波型热声压缩机驱动脉管的最新结果

热声驱动脉管制冷机中由于完全无运动部件,具有运行稳定、寿命长等优点,经过对先前已经达到138K的热声驱动脉管制冷机进行系统的改进,在国内首次使该类型的制冷机进入低温温区,以氦气为工质获得了119.7K的制冷温度,这一温度已经能够液化一个大气压表压下的天然气（主要成分：甲烷）,显示出该制冷方式广阔的应用前景,此外,研究了混合工质对热声驱动脉管制冷系统性能的影响情况,并获得了117.6K的最低制冷温度。     

120 K热声驱动脉管制冷机

在自地研制的驻波型热声压缩机驱动脉管制冷系统中,以氦为工质,取得了119．7K的制冷温度,达到了能够进行天然气液化的低温区。     

谐振子耦合型热声驱动脉管制冷机研究

热声驱动脉管制冷机通常采用直接或者长管耦合的方式,但是因为耦合后的发动机和制冷机难以达到最佳的工作状态,耦合长管的损失也比较大,因此整体效率较低。本文提出一种热声驱动脉管制冷机结构,利用谐振子耦合热声发动机和脉管制冷机,能够显著减小声功传递损失,提升整机效率。全文针对在900 K加热温度、80 K空气液化温区下的热声驱动脉管制冷机展开理论研究,首先分析了谐振子耦合机理,并对谐振子参数进行了优化设计;其次,研究了加热温度、制冷温度和机械阻尼对系统性能影响;最后,将谐振子耦合型与长管耦合型两种方式的热声驱动制冷机进行了对比分析。结果表明:在平均压力为3MPa,加热温度为900 K,制冷温度为80 K时,谐振子耦合的热声驱动制冷机可获得整机22.5%的效率,而长管耦合的热声驱动脉管制冷机获得11.6%的效率。     

40 K温区驻波型热声驱动两级脉管的制冷特性

进行了驻波型热声发动机驱动两级脉管的制冷特性实验,样机获得41.2 K的无负荷制冷温度.通过观测热声板叠热端和冷端温度、压力波的振幅、压比和频率,以及脉管制冷机制冷温度等,分析了平均工作压力和加热功率对系统性能的影响.根据实验数据,讨论了系统存在的问题,并指出了改进的方向.     

行波热声发动机驱动的脉管制冷机研究

通过改变热声发动机谐振直路长度,研究系统在不同工作频率下的性能.研究发现,在一定条件下降低频率可以显著改善脉管制冷机的性能.在工作压力为2.7 MPa,加热功率为2 350W,工作频率为45 Hz时,双向进气型单级脉管制冷机获得了80.9 K的最低制冷温度,这是目前用热声制冷方法获得的最低制冷温度.     

热声驱动脉管制冷机的实验研究

采用热声压缩机驱动脉管制冷机,使彻底消除低温制冷机中的运动部件成为可能。作者研制了热声驱动脉管制冷机实验台,着重研究了加热温度,平均工作压力,小孔开度等主要因素对制冷机性能的影响。初步实验中,以氮作工质,获得了－３８．７℃的无负荷制冷温度,最大温降达５４．７℃。此外,还指出了进一步的改进方向,具有一定参考价值。     

关于热声驱动脉管匹配问题的讨论

热声驱动脉管制冷机是一种新型的制冷机,具有结构简单,运行可靠和寿命长等优点。针对热声驱动器输出的压力波具有频率高,压比低以及输出功率小等特点,讨论了热声驱动器及其驱动的脉管之间的结构,等方面的匹配问题,并提出了一个具有高频特性的脉管的设计方案。     

热声驱动脉管的匹配问题及系统设计

针对热声驱动脉管制冷系统中热声驱动器输出的压力波具有频率高,压比低以及输出功率小等特点,定性分析了热声驱动器及其驱动的脉管之间的结构,工艺及热力参数等的匹配问题,并提出了一具有高频特性的脉管的设计方案。     

行波热声发动机加热器改进及其驱动脉管制冷机系统实验研究

对自行研制的行波型热声发动机中的核心部件加热器进行了改进.采用改进的热声发动机驱动单级小孔型脉管制冷机,以氦气为工质,在充气压力为2.2 MPa的条件下,获得了110 K的最低制冷温度.通过对实验结果的分析,着重阐明了热声发动机和脉管制冷机之间的频率匹配问题及其改进途径,为进一步深入研究指明了方向.     

热声驱动脉管制冷机的压力特性

自行研制了热声驱动脉管制冷机实验台,着重研究了热声驱动脉管制冷机的压力特性,明确了充气压力对超振温度、加热温度、制冷温度、压比及夺力振幅等的影响,实验表明,自行研制的热声压缩机在驱动脉管制冷机的情况下,仍可获１．０７以上的压比,基本可以满足驱动无阀型脉管制冷机的需要,在最近进行的实验中,以氮和氦作工质,分别获得了１９６Ｋ和１３８Ｋ的无负荷制冷温度,此外,本文还提出了进一步的改进方向。     

脉管制冷机中脉管内的气柱位移分析

脉管在脉管制冷机中所起的作用,主要体现在热力学和动力学两方面。由热力学平衡计算可决定脉管制冷机的尺寸,但同时也要进行动力学上的匹配。着重利用Dr.deBoer的热力学分析方法对脉管内的气柱位移进行了定量计算 ,给出了计算结果 ,并进行了讨论     

空调压缩机驱动高效同轴脉冲管制冷系统

介绍了为实际应用而开发的低成本、高效率、长寿命的制冷系统：空调压缩机驱动的单级同轴脉冲管制冷机。实验获得了３８．４Ｋ的最低温度，制冷量３Ｗ／５０Ｋ，大于６Ｗ／８０Ｋ，输入功率约６２０Ｗ，启动过程操作简单、降温快、运行稳定。     

脉管制冷技术在空间科学中的应用

回顾了最近几年脉管制冷机取得的成就。由于它在低温下没有运动部件,较其它类型的制冷机具有振动小、可靠性高、寿命长、造价低等优越性。是极具潜力的一种未来空间用制冷机。     

基于线性压机驱动的高频同轴脉管制冷机研究

介绍了基于线性压机驱动的高频同轴脉管制冷机的特点及同轴脉管制冷机与线性压机匹配时的设计思路,通过数值计算模拟了同轴脉管制冷机制冷性能和动态参数的关系。搭建了脉管制冷机试验台并介绍了测试系统的组成,最后对所设计的高频同轴脉管制冷机进行了初步试验研究。试验结果对进一步改进脉管制冷机的设计提供了有益的参考。