300Hz级电驱动脉冲管制冷机特性研究

工程热物理学报 , 2014, 35(1): 13-16.

300Hz级电驱动脉冲管制冷机特性研究

王晓涛 ^1, , 喻力弘 ^2, , 余国瑶 ^3, , 戴巍 ^4, , 罗二仓 ^5,

1.中国科学院低温工程学重点实验室,北京100190

2.中国科学院低温工程学重点实验室,北京100190

3.中国科学院低温工程学重点实验室,北京100190

4.中国科学院低温工程学重点实验室,北京100190

5.中国科学院低温工程学重点实验室,北京100190

基金项目: 国家自然科学基金(51206177,50890181,11004206) 国家基础研究计划项目(2010CB227303)

关键词：直线压缩机 , 脉冲管制冷机 , 阻抗匹配 , 超高频

Study of a 300 Hz Pulse Tube Cryocooler Driven by a Linear Compressor

WANG Xiao-Tao ^1, , YU Li-Hong ^2, , YU Guo-Yao ^3, , DAI Wei ^4, , LUO Er-Cang ^5,

1.中国科学院低温工程学重点实验室,北京100190

2.中国科学院低温工程学重点实验室,北京100190

3.中国科学院低温工程学重点实验室,北京100190

4.中国科学院低温工程学重点实验室,北京100190

5.中国科学院低温工程学重点实验室,北京100190

Keywords： linear compressor , pulse tube cooler , coupling mechanism , high frequency

脉冲管制冷机在更高频率下运行能够大幅提高能量密度,有利于系统体积与质量的减小.据此本文开展了300Hz级超高频电驱动同轴脉冲管制冷机的研究.首先分析了直线压缩机与制冷机匹配特性,通过调节前腔体积,使得压缩机在280Hz附近谐振,并能够提供制冷机运行所需压比.实验中取得了最低无负荷冷头温度63.3 K,在80 K获得了1.0W的制冷量,消耗声功约为44 W,以声功计算相对卡诺效率达到6.2％.实验中系统考察了整机性能随惯性管长度、运行频率和平均压力的变化趋势.

参考文献

[1]	Vanapalli S;Lewis M;Gan Z;Radebaugh R .120 Hz pulse tube cryocooler for fast cooldown to 50 K[J].Applied physics letters,2007(7):72504-1-72504-3-0.
[2]	王晓涛 .超高频脉冲管制冷机的特性研究[D].中国科学院研究生院,2011.
[3]	Wei Dai;Ercang Luo;Guoyao Yu .A simple method to determine the frequency of engine-included thermoacoustic systems[J].Cryogenics,2006(11):804-808.

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