液氦溫區(qū)兩級脈沖管制冷機實驗研究.pdf

1、與傳統(tǒng)的回熱式低溫制冷機如G-M制冷機和斯特林制冷機相比，脈沖管制冷機作為一種新型回熱式制冷機沒有低溫下的運動部件，因而具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可靠性高、機械振動和電磁噪聲低等突出優(yōu)點，在超導(dǎo)、軍事、通訊等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。本文在回顧脈沖管制冷機的發(fā)展歷史和最新研究進展的基礎(chǔ)上，對液氦溫區(qū)脈沖管制冷機進行了如下具體研究工作：
　　首先對兩級脈沖管制冷機第二級制冷量進行了估算。利用焓流理論初步估算兩級脈沖管制冷機第二級的理論制冷量，然

2、后計算制冷機第二級的各種損失，最后用理論制冷量減去各項損失得到實際制冷量。根據(jù)理論計算的結(jié)果確定了兩級脈沖管制冷機第二級制冷量。
　　其次完成兩級脈沖管制冷機實驗臺的搭建工作。脈沖管制冷機實驗臺包括制冷機系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和真空絕熱系統(tǒng)。其中制冷機系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)閥閥芯使用了Rulon材料，第二級回熱器采用了磁性蓄冷材料HoCu2和Er3Ni。二級冷頭溫度用精確標定的二極管溫度計DT470測量，精度為0.01K，測量的溫度值通

3、過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)傳輸?shù)接嬎銠C內(nèi)。該實驗臺設(shè)備先進，具有測量精度高，操作控制方便靈活等特點。實驗臺的搭建為脈沖管制冷機的性能調(diào)試奠定了基礎(chǔ)。
　　最后對兩級脈沖管制冷機進行實驗研究與性能調(diào)試。我們使用長頸管替代小孔閥調(diào)節(jié)壓力波和速度波的相位，通過變換長頸管的管長對制冷機進行優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)當長頸管內(nèi)徑2mm、長2.5m時制冷機溫度降到最低。然后研究雙向進氣對制冷機性能的影響，通過對比內(nèi)徑1mm和2mm的雙向進氣，發(fā)現(xiàn)當使用內(nèi)徑為1mm的雙向