120Hz單級脈管制冷機理論與實驗研究.pdf

1、軍事和航天應(yīng)用推動低溫制冷機發(fā)展的主要力量，對制冷機系統(tǒng)的尺寸和質(zhì)量具有嚴格的限制。斯特林型脈管制冷機的特性決定了其在這兩個領(lǐng)域內(nèi)具有廣泛的應(yīng)用，在保持制冷性能不變的條件下，其小型化甚至微型化是當前呈現(xiàn)出來的新的發(fā)展趨勢。
　　 百赫茲高頻脈管制冷機采用更高的運行頻率，配合更高的充氣壓力、合適的回熱器尺寸以及回熱填料，可以在保持制冷量不變，制冷機效率不被大幅削減的同時，有效地減小壓縮機以及冷頭的尺寸，從而減小系統(tǒng)質(zhì)量，并進而實現(xiàn)

2、快速降溫等需求，特別適合軍事和航天應(yīng)用。但是該領(lǐng)域的研究尚處于起步階段，還存在著諸多科學(xué)問題和技術(shù)問題?；诖?，本文開展了如下工作：
　　 1.系統(tǒng)整理了1989-2010年近20年間單級斯特林型脈管制冷機在軍事和航天應(yīng)用中的報道，并就制冷機緊湊性方面的數(shù)據(jù)和早年的調(diào)研數(shù)據(jù)進行了橫向的對比，顯示出百赫茲高頻脈管制冷機的潛在優(yōu)勢。
　　 2.系統(tǒng)梳理了焓流調(diào)相理論，對理想的脈管制冷機整機進行了焓流分析，并對實際脈管制冷機中

3、存在的各種損失進行了分類和逐一分析。采用相位理論對線性壓縮機進行了建模，并在本文中用于線性壓縮機的高頻特性分析和系統(tǒng)優(yōu)化時的壓縮機效率計算。
　　 3.采用本文的線性壓縮機模型和回熱器數(shù)值計算程序REGEN3.2分別對線性壓縮機和回熱器在百赫茲高頻下的特性做出了分析，并提出了采用不銹鋼絲絨回熱填料和分層回熱填料的設(shè)想。
　　 4.采用REGEN3.2優(yōu)化設(shè)計了一臺120Hz，單級高頻脈管制冷機，實驗表明該制冷機在500W