120Hz單級(jí)脈管制冷機(jī)理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、軍事和航天應(yīng)用推動(dòng)低溫制冷機(jī)發(fā)展的主要力量，對(duì)制冷機(jī)系統(tǒng)的尺寸和質(zhì)量具有嚴(yán)格的限制。斯特林型脈管制冷機(jī)的特性決定了其在這兩個(gè)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(dāng)前呈現(xiàn)出來的新的發(fā)展趨勢(shì)。
　　 百赫茲高頻脈管制冷機(jī)采用更高的運(yùn)行頻率，配合更高的充氣壓力、合適的回?zé)崞鞒叽缫约盎責(zé)崽盍?，可以在保持制冷量不變，制冷機(jī)效率不被大幅削減的同時(shí)，有效地減小壓縮機(jī)以及冷頭的尺寸，從而減小系統(tǒng)質(zhì)量，并進(jìn)而實(shí)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。基于此，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(jí)斯特林型脈管制冷機(jī)在軍事和航天應(yīng)用中的報(bào)道，并就制冷機(jī)緊湊性方面的數(shù)據(jù)和早年的調(diào)研數(shù)據(jù)進(jìn)行了橫向的對(duì)比，顯示出百赫茲高頻脈管制冷機(jī)的潛在優(yōu)勢(shì)。
　　 2.系統(tǒng)梳理了焓流調(diào)相理論，對(duì)理想的脈管制冷機(jī)整機(jī)進(jìn)行了焓流分析，并對(duì)實(shí)際脈管制冷機(jī)中

3、存在的各種損失進(jìn)行了分類和逐一分析。采用相位理論對(duì)線性壓縮機(jī)進(jìn)行了建模，并在本文中用于線性壓縮機(jī)的高頻特性分析和系統(tǒng)優(yōu)化時(shí)的壓縮機(jī)效率計(jì)算。
　　 3.采用本文的線性壓縮機(jī)模型和回?zé)崞鲾?shù)值計(jì)算程序REGEN3.2分別對(duì)線性壓縮機(jī)和回?zé)崞髟诎俸掌澑哳l下的特性做出了分析，并提出了采用不銹鋼絲絨回?zé)崽盍虾头謱踊責(zé)崽盍系脑O(shè)想。
　　 4.采用REGEN3.2優(yōu)化設(shè)計(jì)了一臺(tái)120Hz，單級(jí)高頻脈管制冷機(jī)，實(shí)驗(yàn)表明該制冷機(jī)在500W