液氦温区二级脉管制冷机的制作与调试

介绍了自行研制的双小孔型二级脉管制冷机的制作工艺及调试方法，并指出实验过程中必须注意的事项。用该脉管制冷机已获得液氦温度，第二级制冷温度为３．１Ｋ。     

基于传输管的三级级联脉管制冷机实验研究

为提高脉管制冷机制冷效率,通过引入一根特殊设计的传输管,将本应在前一级脉管制冷机脉管热端耗散声功回收,理论上多级级联脉管制冷机制冷效率可达卡诺效率。基于该理论,在已有两级级联脉管制冷机基础上串入第三级制冷机。实验结果显示,该三级级联脉管制冷机最高可获得253.6 W@233 K制冷量,较单级制冷机制冷效率增加39.9%,制冷效率进一步趋于卡诺效率。     

脉管制冷机配气装置的改进

介绍了采用定时器及计算机实时控制脉管制冷机进排气的两种实验装置，实现了脉管制冷机压力波频率的无级调节，并可灵活地调整占空比及压力波的相位差．进而，采用定时器控制装置对自行研制的双向进气型脉管制冷机进行进排气控制，获得了４１Ｋ的无负荷制冷温度．     

斯特林型两级脉管制冷机的研制

介绍了斯特林型两级脉管制冷机的研发过程,设计并制造了1台采用对置的动磁式直线压缩机驱动的两级脉管制冷机.对制冷机系统进行了初步的试运行,试验表明直线压缩机可以正常工作,在充气压力1.6MPa、工作频率30Hz、输入电功率220W时,产生1.3左右的压比,由该压机驱动的二级脉管制冷机,第一级和第二级分别获得124K和45K的低温.     

低于4K的三级脉管制冷机的新型结构

叙述了用以提高多级脉管制冷机的工作性能和系统简单化的新结构．为减少国热器的损失和脉管冷损，在从室温到液氦温区内工作的脉管制冷机中引入了回热管．采用这种结构的三级制冷机达到了３．６Ｋ的最低温度，４．９Ｋ时制冷量为１１９ｍＷ．给出了该脉管制冷机的实验结果和制冷性能．     

三种形式二种脉管制冷机实验研究

在二级脉管制冷机的第二级脉管热端分别采取了双小孔，双向进气以及无气库等三种不同的形式进行了实验比较，得到的最低温度分别为3．3K，15．5K和14．8K。实验结果表明，第二小孔具有强化调相及加快降温速率的双重作用。     

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．     

热桥传热特性对热耦合二级Stirling型脉管制冷机性能的影响

级间热桥的传热特性对于热耦合型多级脉管制冷机的制冷温度和制冷效率均具有重要影响。采用铜丝编织带和铜箔连接的3种热桥进行对比实验，研究了热桥的传热特性对热耦合二级Stirling型脉管制冷机性能的影响。采用改进后的热桥，以氦气作为工质，在总输入电功率为400W，以及优化的工作频率和充气压力条件下，热耦合二级Stirling型脉管制冷机实现了12．96K的无负荷制冷温度，并可同时在23．1K和100．8K分别提供0．4W和6W的制冷量。     

液化天然气温区大功率脉管制冷机模拟及实验研究

大功率脉管制冷机有望满足小型液化天然气装置的各种需求,介绍了一台大功率脉管制冷机的优化及实验结果。模拟结果表明,采用0.03 mm丝径的300目丝网能提高脉管制冷机的制冷效率,在进行了两种回热器丝网规格的对比实验之后,验证了模拟结果,通过对制冷机冷端均流器进行改进,大大提高了脉管制冷机的性能。实验结果表明,在输入功为5 501 W时,于119.7 K下获得了500 W的制冷量,其比卡诺效率为13.7%。     

两级同轴型脉管制冷机回热器与脉管壁换热影响的模拟与实验

针对同轴型结构的两级脉管制冷机,采用热力学方法分析了回热器与脉管壁间换热作用对制冷机性能的影响。发现当脉管内热量通过壁面传向回热器时,脉管冷端焓流将增大,进而提升脉管冷指的制冷量。对设计的一台两级同轴型高频脉管冷指进行了数值模拟。模拟结果表明相同结构参数及输入下,引入回热器与脉管壁间的径向换热作用,低温级制冷量由原先的0.55 W@30 K提升至1.39 W@30 K,而对高温级的影响却小到可以忽略。     

低于4K温度工作的二级脉管制冷机研制

介绍最近研制的一台双向进气带第二小孔阀型二极脉管制冷机实验情况。该机采用计算机时序控制，脉管热端均处于室温。文中给出了二级脉管制冷机的基本结构尺寸以及试验结果；一级脉管达到４５Ｋ；二级脉管无负荷最低制冷温度达到３．１Ｋ。能稳定，长期工作，讨论了制冷机性能的主要因素。     

L型脉管制冷机的试验研究

介绍了文中提出的L型脉管制冷机的特点：一是采用L型脉管结构而不是通常的直型（文中称为Ⅰ型）脉管结构,降低了冷端死容积,且降低了冷头加工难度;二是在脉管热端采用双小孔阀结构取代了通常的单小孔阀结构,用来分别控制脉管热端进排气的质量流率;以四阀型脉管制冷机作为实验样机,给出了此种新型结构在有阀氦压缩机驱动下的初步性能试验,初步试验结果表明本文中的L型脉管制冷机在频率为2．5Hz,采用200目青铜丝网作为蓄冷器填料下能够达到的最低温度为67．5K。     

4K脉管制冷机的实验研究

为研究如何利用脉管制冷机达到４Ｋ温度和最佳多级脉管构型，对几种类型的单级脉管制冷机与Ｇ－Ｍ制冷机组合休进行了实验，当脉管热端温度为室温时采用这种组合体的脉管冷端所获得的最低温度达３．５Ｋ。最后一级回热器的热端大约预冷到１５－２０Ｋ。其最佳工作条件为：压力约１．０－１．５ＭＰａ，频率１－２ＨＺ，热流和热损失分析与相移效应的关系。以及为达到４Ｋ温度的多级脉管制冷机的构型，均作了简要的讨论。     

深冷文献消息(国内部分)

20 0 5 110 1　 1 2 7K 3 He二级脉管制冷机性能研究蒋　宁等　《低温工程》　 2 0 0 4　№ 5　 1～ 7在一台具有独立气体回路的液氦温区G M型二级脉管制冷机上 ,采用3He为第二级制冷工质 ,获得了 1 2 7K的最低无负荷制冷温度。与两级均采用4 He工质的情况相比 ,在相同的条件下 (相同压缩机耗功 :4 3kW 1 3kW) ,第二级采用3He为工质 ,使得该二级脉管制冷机在 4 2K的制冷量提高了 4 0 5 %。2 0 0 5 110 2　斯特林型高频脉冲管制冷机的实验研究王国平等　《低温工程》　 2 0 0 4　№ 5　 8～ 12介绍了一台单级U型高频脉冲管制冷机的…     

液氦温区脉管制冷机的频率特性

着重研究了操作频率对液氦温区脉管制冷机性能的影响,在实验和分析的基础上,明确了制冷温度、制冷量、制冷效率与工作效率之间的关系,并与4K G－M制冷机的情况进行比较,得出了一些有益的结论。通过频率优化,脉管制冷性能得以较大提高。在初步试验中,分别在1．2Hz和1．1Hz获得了30W@70K,500mW@4.2K以及20W@65K,590mW@4.2K的制冷量。同时还给出了脉管制冷湿度稳定性的测试结果。试验结果表明,研制的脉管制冷机温度波动均小于同类商品型4K GM制冷机及脉管制冷机。     

具有独立气路的液氦温区G-M型二级脉管制冷机性能研究

研究了一台具有独立气体回路的液氦温区G-M型二级脉管制冷机的制冷性能.目前的实验装置由两套独立的单级双向进气型脉管系统构成,第一级冷头对第二级进气的预冷通过安装在第二级回热器中部的换热器与一级冷头之间的热联接来实现.研究表明,该制冷机采用4He为工质,分别以Leybold CP4000和RW2氦压缩机来驱动第一级和第二级,可以获得2.18 K的最低无负荷制冷温度,4.2 K提供的最大制冷量为595 mW.     

分离型二级脉管制冷机的实验研究--Ⅱ:液氦温区二级脉管制冷机

研制1台新型液氦温区分离型二级脉管制冷机,该制冷机由2台独立的脉管制冷机组成,一级回热器冷端和二级回热器中部通过热桥相连,从根本上弥补了传统直接耦合型多级脉管制冷机级间干扰的不足.采用双压缩机双旋转阀驱动该二级脉管制冷机,第二级最低温度达到了2.5 K,在4.2 K下有508 mW制冷量,同时一级在37.5 K有15 W制冷量.第二级充气压力由1.7 MPa增大到1.85 MPa,制冷机在4.2 K下的制冷量可以达到590 mW.为了能简化结构、扩大应用,提出采用单压缩机单旋转阀驱动该分离型脉管制冷机,达到了相同的制冷性能.     

大功率脉管制冷机回热器填料优化研究北大核心CSCD

对一台液氮温区百瓦级制冷量的大功率斯特林型脉管制冷机的回热器填料进行了理论优化和实验研究。实验结果发现,在回热器冷端适当组合不同目数的丝网后,会把回热器分成两个部分,这在一定程度上能抑制大功率脉管制冷机回热器中的二次流动,降低回热器中部的温度非均匀性。通过实验得出该脉管制冷机中回热器填料的最优组合为300目不锈钢丝网搭配250目不锈钢丝网,组合比例为10∶1,最终在80 K获得了381.3 W的制冷量。回热器中部最大温差为30.3 K,相较于在回热器中填充单一300目不锈钢丝网的情况,降低了25.6 K。     

基于烟线技术的脉管制冷机流动可视化实验研究

脉管制冷机在低温部分没有运动部件,具有振动低、寿命长等突出优点,在空间技术、超导磁体冷却等方面应用广泛。但是脉管制冷机工作机理复杂,内部为交变流动,很多参数难以测量。常规方法无法显示实验过程中制冷机内部气体的流动情况,给学生理解脉管制冷机原理和工作特性带来了困难。基于烟线技术的可视化实验,可以直观地反映脉管制冷机内部气体的流场,能够直接观察制冷机运行时内部气体的流动情况。     

回热器对4K二级脉管制冷机性能影响的实验研究

分析了在自行研制的双小孔型二级脉管制冷机实验过程中回热器对脉管制冷机性能的影响，给出了合理的回热器布置方式，讨论了回热器形变及压缩机油污染对脉管制冷机性能的影响，指出了羊毛毡在隔离磁性材料Ｎｒ３Ｎｉ粉尘中所起的重要作用。在优化改进的基础上，该机达到了３．１Ｋ的最低无负荷温度。