30W@20K單級(jí)GM制冷機(jī)設(shè)計(jì)及性能實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、Gifford-McMahon制冷機(jī)(簡(jiǎn)稱(chēng)GM制冷機(jī))是一種回?zé)崾叫⌒偷蜏刂评錂C(jī),它利用絕熱放氣膨脹(又稱(chēng)為西蒙膨脹)原理獲得低溫,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、性能穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)等許多優(yōu)點(diǎn),當(dāng)對(duì)重量、尺寸沒(méi)有特殊要求時(shí),在航天、材料、電子、通訊、醫(yī)療等方面有廣泛的用途,特別是30-40K溫區(qū)大冷量的單級(jí)GM制冷機(jī)可以滿足國(guó)內(nèi)外一些高溫超導(dǎo)磁體冷卻所需大冷量的要求,在國(guó)外已商品化,而在國(guó)內(nèi)仍是空白. 本文以30W＠20K單級(jí)GM制冷

2、機(jī)的研制為研究對(duì)象,運(yùn)用熱力學(xué)理論對(duì)制冷機(jī)的理論制冷量、回?zé)崞骱痛┧蟮戎饕獰釗p失、降溫時(shí)間及最低溫度進(jìn)行了詳細(xì)地設(shè)計(jì)計(jì)算,確定了制冷機(jī)的主要結(jié)構(gòu)尺寸,并為30W＠20K單級(jí)GM制冷機(jī)設(shè)計(jì)了新型狹縫式冷量換熱器,為制冷機(jī)選取了氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式,設(shè)計(jì)了一臺(tái)30W＠20K單級(jí)GM制冷機(jī). 在設(shè)計(jì)建立的單級(jí)GM制冷機(jī)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上,對(duì)現(xiàn)有單級(jí)GMl50制冷機(jī)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)分別得出旋轉(zhuǎn)閥旋轉(zhuǎn)角度、回?zé)崞鞑牧?、高低壓力、及壓縮機(jī)耗氣