單級(jí)G-M型脈管制冷機(jī)的深入研究.pdf

1、與傳統(tǒng)的低溫制冷機(jī)相比，如G-M和斯特林制冷機(jī)，脈管制冷機(jī)在低溫端無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、長(zhǎng)壽命等優(yōu)點(diǎn)。隨著液氫無(wú)損儲(chǔ)存、新型超導(dǎo)體MgB2及低溫泵等技術(shù)的快速發(fā)展，20K溫區(qū)單級(jí)G-M型脈管制冷機(jī)有著廣泛的應(yīng)用前景。本文介紹了當(dāng)前G-M型脈管制冷機(jī)實(shí)用化現(xiàn)狀，并對(duì)一臺(tái)單級(jí)G-M型脈管制冷機(jī)進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究，以提高其在20K溫區(qū)的效率和制冷量并達(dá)到實(shí)用化要求。主要內(nèi)容包括以下幾方面： 1.基于REGEN3.3的單

2、級(jí)G-M型脈管制冷機(jī)數(shù)值計(jì)算和分析。計(jì)算分析了低頻情況下，相位角、回?zé)崞鏖L(zhǎng)度、質(zhì)量流量、鉛丸直徑、充氣壓力和工作頻率對(duì)回?zé)崞餍阅艿挠绊懀贸隽四軌蛑笇?dǎo)試驗(yàn)的有益結(jié)論。 2.單級(jí)G-M型脈管制冷機(jī)試驗(yàn)研究。對(duì)回?zé)崞鏖L(zhǎng)度、回?zé)崞髦?0K以下溫區(qū)回?zé)岵牧喜贾眯问?、制冷機(jī)工作頻率和充氣壓力進(jìn)行了優(yōu)化。經(jīng)優(yōu)化，在輸入功率7.5kW時(shí)，該制冷機(jī)最低制冷溫度達(dá)到10.6K，這是目前國(guó)內(nèi)外公開(kāi)報(bào)道的單級(jí)脈管制冷機(jī)最低制冷溫度。該制冷機(jī)在20.6