荀玉强
,
杨鲁伟
,
蔡京辉
,
梁惊涛
,
周远
工程热物理学报
介绍了一套实用型单级高频同轴脉冲制冷机工作在深低温区的性能特性.输入功率为200 W时,冷头无负荷最低温度可达到29.35 K,输入功率为235 W时,冷头无负荷温度可稳定在28.55 K.这是目前国内无多路旁通的单级高频脉冲管制冷机获得的最低温度,国际上位于先进行列.200 W输入条件下,35.6 K可提供0.5 W制冷量,为30～40K温区相关的小冷量应用提供了一种简单有效的方法.
关键词:
脉冲管制冷机
,
高频
,
单级
,
同轴
,
双向
王希龙
,
王国平
,
蔡京辉
,
梁惊涛
,
周远
工程热物理学报
系统的测量了不同运行条件下,高频脉冲管制冷机蓄冷器冷端压力波幅值、速度波幅值以及它们之间相位差的变化规律.结合焓流理论,解释了小孔开度、充气压力、压比和运行频率,在高频条件下对制冷性能的影响规律.所得结果定性解释了制冷机中相应的实验现象,对于高频脉冲管制冷机的机理理解和实验研究有重要指导意义.
关键词:
高频脉冲管制冷机
,
流动特性
,
实验分析
荀玉强
,
杨鲁伟
,
蔡京辉
,
梁惊涛
工程热物理学报
针对高频脉冲管制冷机实际应用中引入的连管进行了研究,实验结果表明加长连管导致性能下降的关键因素在于流动阻力损失,在选取时应尽量减少连管长度,在长度无法改变的情况下,可以选用较大直径的连管以减少流动损失,另外运行在略低的频率也会对制冷性能下降有所改善.
关键词:
脉冲管制冷机
,
高频
,
连管
赵密广
,
梁惊涛
,
杨鲁伟
,
蔡京辉
,
侯小锋
,
周远
工程热物理学报
本文利用Fluent软件对惯性管进行数值模拟,计算采用二维层流的数值模型,得到惯性管入口处质量流量与压力波之间的相位及惯性管内部的压力波幅值和质量流量幅值的变化,给出不同频率及惯性管尺寸对惯性管入口处压力波与质量流量之间的相位的影响.通过分析并计算得到脉冲管冷端质量流量,进行设计计算.
关键词:
惯性管
,
数值模拟
,
相位差
陈厚磊
,
刘彦杰
,
杨鲁伟
,
蔡京辉
,
梁惊涛
,
周远
工程热物理学报
实验测量了小孔阀门、不同长度长颈管和变截面长颈管做调相机构的高频脉冲管制冷机的频率特性,通过冷端相位差和压力波幅值的变化分析了不同调相方式对制冷性能的影响规律,并在实际制冷机的降温实验中进行了验证.
关键词:
高频脉冲管制冷机
,
长颈管
,
频率特性
,
相位差
荀玉强
,
杨鲁伟
,
蔡京辉
,
梁惊涛
,
周远
工程热物理学报
介绍了高频脉冲管制冷机冷指无磁非金属材料的选择、加工以及实验优化工作.制作的高频无磁脉冲管制冷机冷指在风冷,2.3 MPa 充气压力,44 Hz,70 W 电功率输入条件下,最低达到 73.4 K 的无负荷最低温度;60 W 电功率输入,最低温度为 74.0 K,在 80 K 时可以提供 0.1 W 的制冷量.本文为高频脉冲管制冷机直接冷却相关低温超导器件提供了坚实的基础.
关键词:
脉冲管制冷机
,
高频
,
无磁
,
非金属
,
超导器件
王国平
,
梁惊涛
,
靖葳
,
王希龙
,
蔡京辉
,
周远
工程热物理学报
随着高频脉冲管制冷机性能的不断改善,特别是在红外和超导应用方面已进入实用化阶段,需要对蓄冷器和压缩机作进一步研究,探索高频脉冲管制冷机的工作机理,优化制冷机的整机设计.本文介绍了一台斯特林型高频单级脉冲管制冷机,经过优化设计,最低制冷温度达到了33 K,在40 K有420 mW的制冷量,当输入电功率为200 W时,在80K有4.5 W的制冷量.文中针对压缩机效率在40～80 K温区随工作频率变化的曲线关系,指出了制冷机和压缩机的耦合问题是研究脉冲管制冷机的重点与难点.并分析了制冷机内部各种阻力损失和热损失随压缩机运行频率变化的原因.
关键词:
脉冲管制冷机
,
高频
,
耦合
荀玉强
,
杨鲁伟
,
蔡京辉
,
梁惊涛
,
周远
工程热物理学报
本文介绍了一套高频同轴脉冲制冷机在低功率输入条件下的性能特性,研究了减弱冷头方向性影响的方法.该制冷机采用中科院理化所自制的2 cc线性压缩机驱动,输入功率30 W,冷头垂直向下放置时,冷头的无负荷最低温度为58.9 K,在80 K可提供0.7 W的制冷量.
关键词:
高频脉冲管制冷机
,
方向性
论立勇
,
陈厚磊
,
蔡京辉
,
王希龙
工程热物理学报
基于流体动量方程从机理上分析了交变流动和稳定流动存在差别的根本原因.以动态参数测量为基础,在运行频率30～60Hz,最大热端压比1.3,充气压力1.0～3.0MPa,等温条件下,首次定量化研究了惯性项对小管径(φ8mm)、 高目数丝网(300～500目)填充回热器交变流动阻力特性的影响.综合频率和压比对交变流动回热器阻力特性的影响,可以得出结论:在本实验条件下,回热器交变流动系统中的惯性力与压力相比始终是个小量,从流动角度来说,可以对回热器中气体交变流动作准稳态处理.
关键词:
惯性项
,
回热器
,
交变流动
,
阻力特性
侯小锋
,
赵密广
,
杨鲁伟
,
蔡京辉
,
梁惊涛
工程热物理学报
随着高频脉冲管制冷机技术的发展,为了进一步提高制冷机的性能,需要对制冷机内部机理进行进一步的深入分析.运用数值模拟方法对脉冲管制冷机进行仿真模拟,能够有效直观地研究脉冲管制冷机的内部工作机理.本文采用CFD软件(FLUENT(R)),建立了回热器的多孔介质模型对不同工况的高频脉冲管制冷机进行全三维模拟计算,得到了高频脉冲管制冷机内部的流动分布,并通过计算得到了频率和平均压力对制冷机的内部参数和性能的影响.将计算结果与实际制冷机的优化结合起来,为实验的优化提供一定的依据.优化并得到了一种高效率的高频脉冲管制冷机,其80 K的COP达到4%以上.
关键词:
高频脉冲管制冷机
,
数值模拟
,
回热器
