收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

小型脉冲管低温制冷机相位分析与性能优化

王仕越  
【摘要】:回热式制冷机由于其效率高、结构紧凑、降温快速等特点,适用于较小冷量的低温需求,如超导磁体冷却、医疗、空间红外观测等领域。由于低温端无运动部件,脉冲管制冷机具有机械振动小、可靠性高、寿命长、电磁干扰小等特点,更加适用于空间对地观测的冷却需求。近年来,斯特林型高频脉冲管制冷机发展迅速,尤其针对液氮温区大冷量脉冲管制冷机提出了较高要求。 本文针对高频斯特林型大冷量脉冲管制冷机进行了一定的理论与模拟分析,并在此基础上研制出一台采用纯惯性管调相的微型同轴脉冲管制冷机,以此为平台进行了脉冲管制冷机的气体交变流动相位研究工作,并在此基础上针对大冷量脉冲管设计开发了新型动磁式直线型压缩机。本文具体研究内容包括如下几个部分: (1)计算并模拟分析了大冷量短粗型同轴脉冲管制冷机的相位分布及其他热力学性能、基于参考资料及初步设计,预测了系统的位移波与压力波相位变化情况,并据此计算了理论制冷量与各项损失。 (2)设计、加工并装配完成了脉冲管制冷机性能及惯性管压力相位测试平台,基于大冷量斯特林型脉冲管制冷机的优化设计,分别在制冷机温度分布、压力相位角分布、制冷机整体性能等方面进行了综合测试。针对实验要求,采用高精度、智能化的测量系统,充分保证了实验数据的真实性和有效性。 (3)针对相位调整及性能优化的实验测试结果进行了对比分析,总结了不同惯性管搭配的调相效果并根据调相机理进行了解释。实验发现,使用小管径较短长度惯性管在本实验中具有较大优势,阻抗与调相能力达到很好的平衡。通过各种优化方式,在一台小型单级斯特林型同轴脉冲管制冷机上获取79K的最低温度,在95K时提供1.4W的冷量,输入功率为60.4 W,比卡诺效率为7% (4)针对实验中动圈式直线型压缩机存在的问题,提出了设计开发高效动磁式直线型压缩机的方案,基于直线压缩机经典设计理论和电磁场有限元模拟,结合国内外最新进展进行了若干独创性设计,模拟计算结果表明,本设计方法优于国内外已有的动磁式直线压缩机设计。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 刘作斌;脉冲管冷冻治疗仪通过鉴定[J];制冷;1996年04期
2 巨永林,王超,周远;脉冲管制冷机交变流动动态特性数值研究 第二部分: 数值模拟结果[J];低温工程;1997年04期
3 巨永林,王超,周远;脉冲管制冷机动态特性数值计算研究[J];计算物理;1998年04期
4 杨鲁伟,孙卫佳,梁惊涛,周远;改进型脉冲管制冷机的机理分析[J];低温工程;1999年04期
5 侯宇葵,周远,梁惊涛;蓄冷器和脉冲管尺寸对制冷机性能的影响[J];工程热物理学报;2002年S1期
6 侯宇葵,靖葳,袁鹍,周远,梁惊涛;斯特林型脉冲管制冷机的最新进展[J];真空与低温;2002年02期
7 Patrick Curlicr,高国龙;采用挠性轴承线性驱动压缩机的超可靠性脉冲管低温制冷机[J];红外;1998年05期
8 巨永林,周远;脉冲管制冷机新进展直流现象[J];低温与超导;2002年01期
9 侯宇葵,巨永林,周远,袁鹍,梁惊涛;60K脉冲管制冷机的最优设计计算[J];工程热物理学报;2002年03期
10 缪荣兴 ,王荣津;水声材料纵波声速和衰减系数的脉冲管测量[J];声学与电子工程;1986年02期
11 巨永林,王超,周远;脉冲管制冷机交变流动动态特性数值研究 第一部分: 基本方程和数值方法[J];低温工程;1997年04期
12 周远,巨永林,朱文秀,梁惊涛,罗二仓;采用喷嘴结构的高效微型同轴脉冲管制冷机[J];真空与低温;1998年03期
13 侯宇葵,周远,巨永林,梁惊涛,朱文秀;热端温度对高频微型同轴脉冲管制冷机性能的影响及其在空间技术中的应用研究[J];工程热物理学报;2001年04期
14 巨永林,王超,周远;低温双级脉冲管制冷机的实验研究[J];低温与超导;1996年03期
15 杨鲁伟,孙卫佳,周远,梁惊涛,张平生;冷端方向对脉冲管制冷机性能的影响[J];低温与超导;1998年04期
16 王仑,梁惊涛,杨健慧,李世恕,孙卫佳;线性压缩机驱动的微型同轴脉冲管制冷机寿命试验[J];低温与超导;2000年04期
17 梁惊涛,孙力勇,周远;行波型热声发动机与脉冲管配合的实验研究[J];低温与特气;2002年04期
18 王超,王苏清,周远;多路旁通脉冲管制冷机的理论与实验研究[J];工程热物理学报;1995年03期
19 孙卫佳,卞诗瑶,梁惊涛,杨鲁伟,周远;一种可应用于气体液化的脉冲管制冷系统[J];低温工程;1999年02期
20 戴巍,王如竹,周远;脉冲管制冷机内部的物理机制[J];低温工程;1999年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 梁惊涛;孙力勇;周远;;行波型热声发动机与脉冲管配合的实验研究[A];第五届全国低温工程大会论文集[C];2001年
2 蔡惠坤;杨鲁伟;罗二仓;周远;;超高频脉冲管的蓄冷器换热分析[A];第九届全国低温工程大会论文集[C];2009年
3 梁惊涛;闫令文;周远;朱文秀;靖葳;巨永林;蔡京辉;;高频微型脉冲管制冷机的实用化研究[A];第五届全国低温工程大会论文集[C];2001年
4 席有民;平丽浩;钱吉裕;王惠;;低温制冷机研究现状及其在雷达和红外系统中的应用[A];第二届中国科学院博士后学术年会暨高新技术前沿与发展学术会议程序册[C];2010年
5 杨鲁伟;孙卫佳;梁惊涛;周远;;改进型脉冲管制冷机的机理分析[A];第四届全国低温工程学术会议论文集[C];1999年
6 王希龙;蔡京辉;梁惊涛;;脉冲管制冷机中用对称喷嘴替代小孔阀门的实验研究[A];第六届全国低温与制冷工程大会会议论文集[C];2003年
7 杨鲁伟;G.Thummes;;高频同轴脉冲管制冷机研究[A];第六届全国低温与制冷工程大会会议论文集[C];2003年
8 王瑾;熊联友;侯予;吴刚;陈纯正;;逆布雷顿循环微型低温制冷机[A];第四届全国低温工程学术会议论文集[C];1999年
9 黄志光;何兴伟;纪国林;吴亦农;;星载制冷机用低温能量存储器蓄放特性研究[A];第八届全国低温工程大会暨中国航天低温专业信息网2007年度学术交流会论文集[C];2007年
10 龚领会;张亮;肖立业;;冷却高温超导磁体的大冷量单级G-M制冷机[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(下册)[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 何永林;高效率G-M型脉管制冷机的理论与实验研究[D];浙江大学;2007年
2 张雷;嵌入式系统性能优化若干问题研究[D];电子科技大学;2010年
3 何倩;P2P系统性能优化若干关键技术研究[D];北京邮电大学;2010年
4 吴钊;保证服务质量的动态Web服务组合及其性能分析研究[D];武汉大学;2007年
5 吴长泽;数据网格中高可用性副本管理及性能优化研究[D];重庆大学;2007年
6 崔晟;光纤拉曼放大器的性能优化理论与设计方法研究[D];西安电子科技大学;2004年
7 齐小刚;计算机网络中的路由与性能优化[D];西安电子科技大学;2005年
8 李衍杰;扩展Markov决策过程的性能灵敏度分析与优化[D];中国科学技术大学;2006年
9 浦汉来;SoC存储子系统系统级性能优化技术研究[D];东南大学;2006年
10 朱洪洲;柔性基层沥青路面疲劳性能及设计方法研究[D];东南大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王仕越;小型脉冲管低温制冷机相位分析与性能优化[D];上海交通大学;2012年
2 方蕾;以氦-3和氦-4为工质的回热式低温制冷机性能对比仿真研究[D];上海交通大学;2012年
3 许斌;Er_3Ni吸氢特性及热物性研究[D];浙江大学;2010年
4 熊远生;网络控制系统的滑模预估变结构控制器设计及性能优化[D];浙江工业大学;2004年
5 徐慧君;基于JSP平台的信息发布系统的设计与实现[D];北京工业大学;2004年
6 林树新;SmartOSEK的系统设计和时间性能优化[D];浙江大学;2005年
7 徐永军;基于视频压缩新标准H.264的软件编码器及其性能优化的研究[D];山东大学;2005年
8 王舒;高性能高温超导移动通信基站接收前端技术的研究[D];电子科技大学;2005年
9 梁海波;R6160ZC柴油机增压系统优化设计[D];山东大学;2005年
10 吕栗;邮件过滤系统中数据库的性能优化[D];哈尔滨工程大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 邬智茂;首台国产化离心式低温制冷机组安全运行四十年[N];中国工业报;2011年
2 本报记者 游雪晴;低温世界找热点[N];科技日报;2000年
3 陈翔;性能优化只能救火[N];中国计算机报;2007年
4 奥创利高级开发工程师 Robert A. Aekins 奥创利高级产品经理 Gregg Lafontaine;六类系统性能优化“秘笈”[N];计算机世界;2002年
5 陈洪康 郭宝群 李雪梅;浅谈VLDB性能优化与维护[N];人民邮电;2001年
6 钟实;国际市场流行的食品杀菌设备[N];中国食品质量报;2004年
7 本报记者 张旭军;渐入佳境[N];网络世界;2006年
8 北京日讯在线科技有限公司;GPRS/EDGE支撑数据业务增长[N];通信产业报;2007年
9 ;安图特引入新型数据加速解决方案[N];人民邮电;2008年
10 爱立信(中国)通信有限公司服务产品部 刘浩;EDGE网规网优夯实数据业务基础[N];通信产业报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978