王龙一
,
甘智华
,
吴镁
,
宋豫京
,
朱佳凯
,
赵胜颖
工程热物理学报
在原有单级脉管制冷机的基础上,设计并研制了一台声功回收级联型脉管制冷机.实验结果表明,在输入电功为500 W时,无负荷制冷温度为主级123.3 K,辅级131.0 K,主级制冷量为143.7W@233.0K,辅级制冷量为62.9W@233.0 K,其总和206.6 W@233.0 K,高于相同输入功时单级脉管制冷机的理论模拟值189.6 W@233 K,验证了声功回收方案的可行性,不仅是对回热式低温制冷法在普冷温区实践的一次有益探索,而且为更低温度大制冷量脉管制冷机声功的回收奠定了基础.
关键词:
普冷温区
,
脉管制冷
,
Sage
,
线性压缩机
,
声功回收
甘智华
,
王龙一
,
周文杰
,
宋豫京
,
张小斌
工程热物理学报
本文报道了一台浙江大学自制的动圈式线性压缩机,其支撑结构采用径向刚度更高的直线臂板弹簧.采用有限元方法模拟了板弹簧的性能并与实验进行了对比,分析了磁场及电机力特性.采用RC负载方法测量了压缩机声功转换效率,实验结果表明,该压缩机谐振频率在30 Hz以下.使用该压缩机驱动脉管制冷机冷头,在运行频率为40 Hz,输入功率为540 W时,可获得49.1 K的最低制冷温度,在80 K可提供4.5 W的制冷量.
关键词:
线性压缩机
,
直线臂板弹簧
,
RC负载法
,
脉管制冷机
喻力弘
,
王晓涛
,
戴巍
,
赵瑞东
,
罗二仓
,
高波
工程热物理学报
惯性管是脉冲管制冷饥的一个重要部件，需要保证其在脉冲管热端提供合适的阻抗幅值和相位。如何准确确定惯性管阻抗一直是个难点。本文利用直线压缩机背腔内压力波动计算体积流率，从而间接得到惯性管入口体积流率，进而得到惯性管阻抗特性，并与DeltaEC计算做了详细对比，为进一步优化脉冲管制冷机打下基础。本文首先介绍了惯性管的热声计算模型及其湍流修正方法，并详细介绍利用压缩机了测量体积流率的方法。实验中重点考察了频率、惯性管入口压力波动、气库体积大小对阻抗的影响，并对实验结果进行了分析。实验结果表明，阻抗幅值及相角跟湍流模型计算结果总体而言相当吻合，但在某些区域还需进一步修正。
关键词:
线性压缩机
,
惯性管
,
阻抗
,
热声
,
湍流修正
甘智华
,
王龙一
,
刘东立
,
张学军
,
吴亦农
工程热物理学报
与传统的位移传感器测量方法相比，RC负载法通过在线性压缩机出口连接阀门（R）和气库（C）来模拟阻抗特性，可以直接测量压缩机出口PV功，是一种非接触的无损检测方法，且具有装配简单的优点。此外，RC负载还可以直接用来模拟制冷机冷头阻抗，从而为压缩机与冷头之间的匹配提供参考。本文首先对线性压缩机进行建模计算，进而开展了线性压缩机驱动RC负载的实验研究，验证了该方法的有效性。
关键词:
线性压缩机
,
模型
,
RC负载
,
效率
王晓涛
,
胡剑英
,
戴巍
,
罗二仓
,
周远
工程热物理学报
脉冲管制冷机在更高频率下操作有利于系统体积的减小，同时也提高了能量的密度。本文首先介绍了直线压缩机驱动直线型脉冲管制冷机的整机计算模型，对于惯性管进行了湍流修正后的阻抗相位分析，结果表明频率越高，湍流影响越小。在100Hz下，整机取得了12．4W的制冷量，冷头温度到达31．8K，整机相对卡诺效率18．4％，已经十分接近于30-60Hz下的脉冲管制冷机性能。实验结果同时表明频率对制冷机及压缩机性能均有明显的影响。
关键词:
直线压缩机
,
脉冲管制冷机
,
耦合
,
高频
王晓涛
,
罗二仓
,
戴巍
,
周远
工程热物理学报
脉冲管制冷机是一种重要的小型低温制冷机,通常高频脉冲管制冷机采用惯性管加气库的调相方式,然而较大的气库降低了系统的紧凑性。对于直线压缩机,其背腔也具有较大的体积,为提高系统的紧凑性,本文进行了使用压缩机背腔作为气库用于调相脉冲管制冷机的研究工作。研究结果表明采用这种方案的制冷机是可行的,当背腔体积足够大时,通过调整惯性管尺寸,其性能接近使用独立气库的脉冲管制冷机的性能。
关键词:
直线压缩机
,
脉冲管制冷机
,
压缩机背腔
,
气库
,
调相
王晓涛
,
喻力弘
,
余国瑶
,
戴巍
,
罗二仓
工程热物理学报
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.
关键词:
直线压缩机
,
脉冲管制冷机
,
阻抗匹配
,
超高频
