赵月晶
,
戴巍
,
王晓涛
,
陈燕燕
,
罗二仓
工程热物理学报
为了研究液氦温区脉冲管制冷机的性能,本文对脉冲管制冷机中4K回热器进行了数值模拟分析,建立了包括压缩腔、高温换热器、回热器、低温换热器和膨胀腔等五个区域的数理模型,同时考虑了4He的非理想性以及钬铜体积热容随温度变化的影响;对4K回热器的传热与交变流动过程进行了数值模拟,并分析了回热器中总能流、声功流、体积流率分布、相位的分布和温度分布.计算结果显示,系统在运行频率5 Hz,压缩腔入口压比1.37,输入声功8.14 W的情况下,理论预测在4.2 K时制冷量为0.27 W,考虑膨胀活塞回收的声功后相对卡诺效率为20.6％.
关键词:
液氦温区
,
脉冲管制冷机
,
氦气非理想性
,
数值模拟
李卓裴
,
甘智华
,
邱利民
,
陈杰
,
蒋彦龙
工程热物理学报
4K温区斯特林型脉管制冷机各级回热器的级联温度不仅决定最末级回热器的效率和性能,同时影响前几级回热器为最末级回热器提供的预冷量.本文基于一台采用两级G-M型脉管制冷机预冷的单级斯特林型脉管制冷机,开展了4K温区斯特林型脉管制冷机回热器各级温位布置方式对4K斯特林型脉管制冷机制冷性能以及第一级和第二级预冷量影响的理论及实验研究,为液氦温区完全斯特林型脉管制冷机的设计提供了重要的参考依据.
关键词:
回热器
,
级间温度
,
高频
,
脉管制冷机
,
液氦温区
李卓裴
,
甘智华
,
陈杰
,
邱利民
,
张小斌
,
张学军
工程热物理学报
回热器是回热式低温制冷机的核心部件,如何有效地减小回热器中的损失是提高脉管制冷机性能的关键.在不同的温区以及不同工况下,回热器中的主导损失是不一样的.随着温度的不断下降(尤其是20 K温区以下),实际气体损失所占的比例越来越大.本文基于回热器数值模拟程序REGEN3.3着重研究了液氦温区回热器在高频下的各种损失特性,并指出了减小各种损失的方向.基于一台带预冷的4 K斯特林型脉管制冷机,开展了液氦温区高频脉管制冷机回热特性的实验研究.
关键词:
回热器
,
损失
,
高频
,
脉管制冷机
,
液氦温区
甘智华
,
李卓裴
,
陈杰
,
邱利民
,
代黎
工程热物理学报
本文提出了采用两级G-M型脉管制冷机预冷一台单级斯特林型脉管制冷机来研究液氦温区斯特林型脉管制冷机性能的实验方案.基于回热器数值模拟软件REGEN3.3,重点研究了液氦温区回热器长度、回热器填料、气体工质对回热器效率的影响.采用低温惯性管作为斯特林型脉管制冷机调相装置,在小声功系统中实现了理想相位关系的调节,有效提高小型斯特林型脉管制冷机的效率.
关键词:
斯特林型
,
脉管制冷机
,
回热器
,
低温惯性管
,
液氦温区
植晓琴
,
邱利民
,
甘智华
,
曹强
,
刘旸
工程热物理学报
针对当前低温超导电子、军事及空间探测等对液氦温区紧凑、长寿命、高可靠性制冷技术的需求,设计并研制了一台三级斯特林型脉管制冷机。讨论了制冷机第三级的回热器、脉管、调相机构等相关参数的设计,着重分析了液氦温区回热器长度与温度分布的特殊关系。实验中以He-4为工质,第三级在充压0.91 MPa,频率29.9 Hz,输入电功率100 W的工况下获得了4.97 K的最低无负荷温度,有制冷量25 mW@6 K。该结果首次证明了采用He-4为工质、以三级结构的斯特林脉管制冷机实现液氦温区制冷的可行性。
关键词:
斯特林型脉管制冷机
,
三级
,
液氦温区
