單級(jí)G-M型脈沖管制冷機(jī)實(shí)驗(yàn)研究與性能優(yōu)化.pdf

1、脈沖管制冷機(jī)由于其冷端無移動(dòng)部件,能夠提供比傳統(tǒng)低溫制冷機(jī)更高的可靠性、低電磁干擾、振動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn),在超導(dǎo)磁體冷卻,低溫泵,空間,醫(yī)療等領(lǐng)域,G-M型脈沖管制冷機(jī)已經(jīng)獲得了廣泛的應(yīng)用,隨著液氫,液氦無損貯存和高溫超導(dǎo)器件的發(fā)展,其未來的應(yīng)用前景會(huì)更加廣闊。國內(nèi)外對(duì)于G-M型脈沖管制冷機(jī)的理論以及實(shí)驗(yàn)研究已有很多,研究者提出了很多優(yōu)化性能的手段,單級(jí)機(jī)型最低溫度已經(jīng)接近到10K。但是迄今為止,很少有學(xué)者對(duì)于這些優(yōu)化性能的技術(shù)手段的綜合運(yùn)用進(jìn)

2、行測評(píng)和研究。本文以綜合測評(píng)諸多優(yōu)化制冷機(jī)性能的技術(shù)手段,評(píng)估雙向進(jìn)氣對(duì)系統(tǒng)整體性能的影響為主要目的,對(duì)于G-M型脈沖管制冷機(jī)開展了一定的理論分析和計(jì)算,在此基礎(chǔ)上研制出一臺(tái)單級(jí)G-M型脈沖管制冷機(jī),以此為平臺(tái),進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。具體內(nèi)容介紹如下：(1)在G-M型脈沖管制冷機(jī)的理論分析和計(jì)算方面,做了一定的工作。以初步的設(shè)計(jì)為基礎(chǔ),對(duì)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)進(jìn)行了熱力學(xué)計(jì)算。通過計(jì)算獲得了系統(tǒng)的理論制冷量,各種熱損失等數(shù)據(jù)。為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建提供了一定的參

3、考。(2)設(shè)計(jì),加工并裝配完成了單級(jí)G-M型脈沖管制冷機(jī)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,將各種優(yōu)化措施考慮其中,能夠針對(duì)每一項(xiàng)開展調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn),同時(shí)也能夠測試不同措施的相互影響。針對(duì)實(shí)驗(yàn)測試的要求,搭建了高精度,智能化的測量系統(tǒng),用以保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和有效性。(3)針對(duì)小孔,雙向進(jìn)氣等調(diào)相機(jī)制進(jìn)行了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)測試并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,總結(jié)了各種調(diào)相方法對(duì)于系統(tǒng)性能的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在一定的工況下,雙向進(jìn)氣裝置能夠給系統(tǒng)帶來一定的性能提升,同時(shí)