脈管制冷機(jī)及氦氫混合工質(zhì)制冷性能研究.pdf

1、由于脈管制冷機(jī)的低溫端沒有運(yùn)動部件,具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、壽命長、振動小等突出優(yōu)點(diǎn),因此避免了由于工質(zhì)相變引起活塞或排出器等運(yùn)動部件受損害的可能性,是適合于進(jìn)行混合工質(zhì)制冷性能研究的首選低溫制冷機(jī).從工質(zhì)角度出發(fā),提高脈管制冷機(jī)效率的研究已經(jīng)取得了顯著進(jìn)展.本文回顧了脈管制冷機(jī)發(fā)展歷史和最新研究進(jìn)展,開展了單級脈管制冷機(jī)的改進(jìn)和試驗(yàn),并從混合工質(zhì)特性和回?zé)崞餍阅芙嵌瘸霭l(fā),進(jìn)行采用氦氫混合工質(zhì)的脈管制冷性能的研究工作.具體內(nèi)容介紹如下:

2、1、氦氫混合工質(zhì)制冷與蓄冷填料的吸收(附)特性根據(jù)改進(jìn)的Btayton循環(huán),對氦氫混合工質(zhì)在25~35K溫度范圍內(nèi)的制冷性能做了理論預(yù)測分析,同時(shí)計(jì)算分析了回?zé)崞鞔判孕罾涮盍螮r<,3>Ni的吸氫特性.理論分析結(jié)果表明,磁性蓄冷填料Er3Ni在吸收氦氫混合工質(zhì)中的氫組分后,其相應(yīng)的比熱容明顯增加,有可能改善回?zé)崞鞯幕責(zé)嵝阅?結(jié)合氦氫混合工質(zhì)在一定配比范圍內(nèi)較純氦優(yōu)越的制冷性能,二者的共同影響對脈管制冷機(jī)制冷性能的大幅度提高起到了積極作用

3、.2、20K溫區(qū)單級脈管制冷性能實(shí)驗(yàn)對原有單級脈管制冷機(jī)進(jìn)行部分改進(jìn),采用雙閥調(diào)節(jié)雙向進(jìn)氣方式,進(jìn)行了單級脈管制冷機(jī)時(shí)序、頻率特性研究,確定了該制冷機(jī)的最佳操作參數(shù),使得該系統(tǒng)的最低制冷溫度降至22.4K,在80K時(shí)能提供5.65W的制冷量,為混合工質(zhì)實(shí)驗(yàn)奠定了基礎(chǔ).3、氦氫混合工質(zhì)脈管制冷性能實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了氦氫混合工質(zhì)在二級脈管制冷機(jī)中的實(shí)驗(yàn)研究,在實(shí)驗(yàn)過程中觀察到了氦氫混合工質(zhì)在制冷過程中出現(xiàn)的氣-液相變現(xiàn)象.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,氫組分含量在