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《分離型二級(jí)脈管制冷機(jī)的實(shí)驗(yàn)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、期2005年第3低溫工程N(yùn)o.32005期總第145CRYOGENICSSumNo.145分離型二級(jí)脈管制冷機(jī)的實(shí)驗(yàn)研究第一部分20一40K溫區(qū)單級(jí)大功率脈管制冷機(jī)邱利民何永林甘智華王來(lái)紅(浙江大學(xué)制冷與低溫研究所杭州310027)摘要:為了滿足液氦溫區(qū)分離型二級(jí)脈管制冷機(jī)第二級(jí)預(yù)冷的需要，設(shè)計(jì)制作了1臺(tái)20-40K溫區(qū)單級(jí)大功率脈管制冷機(jī)。采用額定功率為6kW的壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)該制冷機(jī)，最低制冷溫度達(dá)13.8K,刷新了單級(jí)脈管制冷機(jī)最低制冷溫度紀(jì)錄。該制冷機(jī)在40K可獲得高達(dá)55.9W的制冷量，基本可以滿足15-40K溫
2、區(qū)超導(dǎo)磁體等冷卻的需要。著重分析了頻率、充氣壓力和不同壓縮機(jī)對(duì)系統(tǒng)制冷性能的影響，測(cè)試了長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中系統(tǒng)性能的變化情況。關(guān)鍵詞:脈管單級(jí)大功率中圖分類(lèi)號(hào):TB651文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1000-6516(2005)03-0001-05Experimentalstudyofaseparatetwo-stagepulsetubecoolerPartI.Single-stagepulsetubecoolerworkingbetween20~40KwithhighcoolingpowerQiuLiminHeYonglin
3、GanZhihuaWangLaihong(InstituteofRefrigerationandCryogenics,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027，China)Abstract:Asingle-stageandhighpowerpulsetubecoolerworkingbetween20一40Khasbeende-signedandconstructedinordertoprecoolthesecondstageofa4Kseparatetwo-stagepulsetubeco
4、oler.Withainputpowerof6kW,thelowestno-loadtemperatureof13.8Khasbeenobtained，whichisanewre-cordforthesingle-stagepulsetubecooler.Coolingpowerof55.9Wat40Kwasobtained,whichcansatisfytheprecoolingneedsofsuperconductingmagnetworkingbetween15~40K.Theinfluenceoffreque
5、ncy，fillingpressureanddifferentcompressorsontheperformanceofthepulsetubecoolerhavebeenanalyzedandalong-termoperatingtesthasbeenperformedtotestthestabilityofthesystem.Experimentalresultsofaseparatetwo-stagepulsetubecoolerwhichisprecooledbythispulsetubecoolerwill
6、bepresentedinthefollowingpaper.Keywords:pulsetube;single-stage;highpower收稿日期:2005-02-24;修訂日期:2005-03-18基金項(xiàng)目:受全國(guó)優(yōu)秀博士學(xué)位論文作者專(zhuān)項(xiàng)基金(200033);霍英東基金優(yōu)選資助項(xiàng)目(94013)資助。作者簡(jiǎn)介:邱利民，男，35歲，教授。低溫工程2005年平面旋轉(zhuǎn)閥和壓縮機(jī)等部件組成。主要結(jié)構(gòu)尺寸如1引言下:脈管外徑(A41mm，回?zé)崞魍鈴街?6.6mm，氣庫(kù)脈管制冷機(jī)在低溫端沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)容積為3.
7、2L?；?zé)崞鲀?nèi)填充了247目磷青銅絲網(wǎng)和單、低磨損、可靠性高、長(zhǎng)壽命等優(yōu)點(diǎn)，可望在冷卻低鉛丸，其中鉛丸填充在低溫端，用以提高15-40K溫溫超導(dǎo)磁體、低溫泵等方面獲得廣泛應(yīng)用。隨著人們區(qū)的回?zé)嵝阅?。本?shí)驗(yàn)采用經(jīng)特殊設(shè)計(jì)的冷端換熱對(duì)脈管制冷機(jī)理認(rèn)識(shí)的不斷深化，目前單級(jí)脈管制冷器[’〕，冷、熱端換熱器同時(shí)采用紫銅絲網(wǎng)加強(qiáng)換熱并制冷機(jī)在液氮溫區(qū)(77K)的制冷性能已經(jīng)可以與傳進(jìn)行層流化，脈管熱端采用翅片式換熱器。統(tǒng)的G-M、斯特林制冷機(jī)相媲美〔’〕。然而，由于脈管空體積過(guò)大、直流流動(dòng)損失等原因，單級(jí)脈管制冷機(jī)在20一40K
8、溫區(qū)的性能和效率仍略低于G-M制冷機(jī)。工作在20一40K溫區(qū)的單級(jí)G-M型脈管制冷機(jī)的研制工作在過(guò)去幾年不斷取得進(jìn)展。1998年王超在德國(guó)吉森大學(xué)使用串聯(lián)雙針閥結(jié)構(gòu)對(duì)單級(jí)脈管制冷機(jī)的直流進(jìn)行抑制，得到了24.3K的最低制冷溫度〔”。中科院孫衛(wèi)佳在2001年使用填料燒結(jié)型換熱器作為冷端換熱器，單級(jí)G-M脈管制冷最低制冷溫度24K，在80K下有30
