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《陳六彪——20k溫區(qū)微型脈沖管制冷機研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、文章編號:131086輕量化20K以下溫區(qū)斯特林型脈管制冷機陳六彪L,周強I,朱嘯爽I,朱文秀-戴巍L,周遠-王俊杰「(1中國科學院低溫工程學重點實驗室(理化技術(shù)研究所)，北京，100190)(2中國科學院大學，北京，100049)摘要本文介紹一臺20K以下溫區(qū)斯特林熨脈沖管制冷機的最新研制結(jié)果，制冷機采用壓縮機與脈沖管耦合在一起的一體式結(jié)構(gòu)，醤冷器和脈沖管采川同軸布置形式，制冷機幣機重量15.5kgo實驗發(fā)現(xiàn)分別以最低溫度和最大制冷量為優(yōu)化目標所對應的雙向開度存在著略微的區(qū)別。在250W的輸入電功下，雙向開度以域低溫度為優(yōu)化H標時，無負荷域低
2、溫度14.7K,是H前單級結(jié)構(gòu)斯特林型脈沖管制冷機最低溫度的一個新紀錄；當雙向開度略微減小以后，無負荷最低溫度上升到15.4K,但在20K的制冷量從365mW提高至398mW。關鍵詞多路旁通；高頻；單級中圖分類號：TK123文獻標識碼：ALightweightStirIing-typePulseTubeCryocoolerwithTemperaturebelow20KChenLiu-Biao1,ZhouQiang1'2,ZhuXiao-Shuang1'2,ZhuWen-Xiu1,DaiWei1,WangJun-Jie1**,ZhouYuan1(
3、}KeyLaboratoryofCiyogenics,TechnicalInstituteofPhysicsandChemistry,CAS,Beijing100190,China)(^UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China)Abstract:Thelatestresearchresultsofastirling-typepulsetubecryocooler(SPTC)willbeintroduced?Atpresent,thetotalweightofthedevel
4、opedcoaxialSPTCis15.5kg.Experimentalresultsshowthatthereisaminordifferencebetweentheoptimumopeningofdouble-inletforachievingthelowesttemperatureandthehighestcoolingcapacity.Withtheoptimumopeningofdoublc-inlctforachievinglowesttemperature,ano-loadtemperatureof14.7Kcanbeachiev
5、edwith250Winputpower,whichisanewrecordforsingle-stageSPTC;andacoolingcapacityof365mW/20Kcanbeachieved?Withaminoropeningofdouble-inlet,ahighertemperatureof15.4Kbutalargercoolingcapacityof398mW/20Kcanbeachieved.Keywords:multi-bypass;highfrequency;single-stage;o刖s脈沖管制冷機按其壓縮機的不同
6、，一般可以分為G-M型和斯特林型，G-M型脈沖管制冷機在壓縮機和脈沖管Z間釆用閥門配氣，運行頻率較低，一般為兒赫茲，壓力比大，比較容易獲得深低溫，目前發(fā)展較為成熟，在兒千瓦的輸入電功下，□經(jīng)能夠在液氨溫度提供超過1W的制冷錄，但是其采用有汕壓縮機，盂要定期維護，另外其較大的體積、重量和噪聲也限制了在一些場合的應用和發(fā)展。斯特林型脈沖管制冷機采用線性驅(qū)動技術(shù)，運行頻率較高,也稱高頻脈沖管制冷機，具有休積小、重量輕、振動小、噪聲低、壽命長等優(yōu)點，斯特林型脈沖管制冷機的這些優(yōu)點已經(jīng)使Z成為高溫超導、冷卻紅外器件等最受期望的候選機種，但是在高頻運行條件
7、下，存在著氣體流動阻力增大、換熱不充分等弊端,使得斯特林型脈沖管制冷機不易獲得深低溫，F(xiàn)I前單級結(jié)構(gòu)的斯特林型脈沖管制冷機在不到300W的輸入電功下，典型的制冷量為0.2-0.6W/35Ktl_41,二級或者更多級的結(jié)構(gòu)一般需要消耗更高的電功，在不超過600W的輸入電功下，二級結(jié)構(gòu)的典型制冷量為0.5-1.0W/35Krs-81,單級結(jié)構(gòu)斯特林型脈沖管制冷機獲得更低的制冷溫度和更高的制冷量是目前的一個研究熱點。本課題組長期從事斯特林型脈沖管收稿日期：基金項目:本文獲得國家自然科學基金項目(No.51176198,No.51327806)和中國科
8、學院科研裝備項目(YZ2009-48)的支持。作者簡介：陳六彪(1987-),男，助理工程師，主耍從事低溫制冷機研究c通訊作者：王俊杰，研究員，wan
