高温超导用10 K单级G-M制冷机性能研究

为了满足高温超导设备、气体液化、液氢贮运等方面对10 K温区大冷量制冷机的需求,对10 K单级G-M制冷机进行了理论设计和试验。理论分析了回热器尺寸及回热器填料对制冷机性能的影响。通过优化回热器填料比例及冷头运行频率,此单级G-M制冷机可以获得9.7 K的最低温度,在20 K时可以获得92.6 W制冷量,可较好的满足高温超导等领域应用。

高性能G-M型单级脉管制冷机研究

从直流抑制角度出发 ,开展了高性能 G-M型单级脉管制冷机的研究。在对各种直流抑制方式进行比较的基础上 ,利用双向进气阀流量系数的方向性 ,采用两个并联排列、指示箭头方向相反的阀门 ,称之为并联逆向双阀双向进气结构对直流进行抑制 ,成功地解决了传统单阀双向进气结构脉管制冷机的直流问题。在 2 k W( RW2 )和 4k W( CP40 0 0 )压缩机驱动时分别获得了 1 8.4K和 1 4.7K的最低制冷温度 ,对应在 3 0 K的制冷量为 1 1 .5 W和 2 9.5 W,这些都是目前单级脉管制冷机公开报道的最好结果。

单级G-M150制冷机性能实验研究

为满足高温超导和低温气体处理系统等工程应用项目的大冷量需求,单级大冷量G-M制冷机成为目前国内外的研究热点。文章中描述了以G-M150为基础的制冷机综合性能测试方法及实验平台,并对其制冷温度和制冷量两个主要性能的影响因素进行实验研究,为探讨20K单级大冷量G-M制冷机的研究提供参考。

20K温区GM型单级脉管制冷机初步实验

介绍了自行研制的一台GM型单级脉管制冷机 ,其回热器蓄冷材料采用 2 4 7目磷青铜丝网和不锈钢丝网 ,双向进气方式采用两个方向相反的精密针阀并行布置。在输入功率仅为 2kW的条件下 ,该制冷机获得了 2 2 4K的最低制冷温度 ,80K温度时的制冷量为 5 6 5W。在长达 2 4h的连续运行中 ,该机的无负荷制冷温度波动小于 0 3K。

两级压缩复叠式制冷机的热力循环

本文先介绍压缩式单级制冷机的热力循环，然后较深入地阐述了两级压缩复叠式的制冷装置以及热力循环．

2 W@40 K单级斯特林制冷机性能优化试验研究

为了解决未来空间高精度成像任务中迫切需要更加高效、功耗低、寿命长、振动低、重量轻及体积小的制冷机的问题,提出一款2 W@40 K单级斯特林制冷机,并对该机型进行理论设计和试验研究。通过优化气浮轴承单级斯特林制冷机充气压力、网片填充孔隙率和回热器长度等关键参数,实现了单级斯特林制冷机在充气压力为2.2 MPa、网片填充孔隙率为0.875、回热器长度为62 mm时达到最佳性能,性能为2.15 W@40 K,输入功率179.6 W,制冷系数COP为1.2%。

节能型蒸气压缩式制冷机最佳冷凝温度测试装置的研究

本文提出了一种“节能型蒸气压缩式制冷机最佳冷凝温度测试装置”,它可以确保除冷凝温度以外的其它运行工况参数恒定在不同的预定值,能够方便准确地调节冷凝温度,及时有效地记录计算蒸气压缩式制冷机最佳冷凝温度所需的参数值。另外,该测试装置能够回收冷凝热,是一种节能型产品。

制冷循环的过冷对制冷系数比值的影响

就制冷剂在节流前的过冷,对制冷循环的制冷量及循环的制冷系数比值进行了分析研究。

130W/70K大冷量单级G-M制冷机的性能研究

为满足高温超导等工程应用项目的大冷量需求,对130W/70K大冷量单级G-M制冷机系统进行了结构设计、理论计算和制冷性能测试,测得其制冷性能为最低温度18.1K,制冷量131.2W/70K。由于回热器性能优劣对制冷机性能有所影响,通过回热器不同填料方式对制冷机性能进行测试,结果表明,相比于采用单一磷青铜网填料的制冷机,采用磷青铜网和铅球作为复合蓄冷材料可以提高制冷机的制冷性能。

20 K单级斯特林制冷机理论研究

为满足小型超导磁体等领域对20 K温区制冷机的需求,本文进行了20 K温区单级斯特林制冷机的理论研究,通过对20 K温区高频交变流动换热机理和材料的热容、热渗透深度的影响分析,明确了20 K温区对回热器的设计准则,通过建立整机的热力学模型进行计算,计算结果表明,在铅丝丝径为24μm时,斯特林制冷机可获得的制冷量为0.65 W@20 K、1.84 W@25 K、3.02 W@30 K、4.26 W@35 K、5.48 W@40 K。满足设备对20 K温区单级斯特林制冷机的需求。

热传导冷却的开放空间式HTS高场超导磁体

采用Bi-2223线材,在美国海军研究实验室(NRL)设计、制造并安装了一台7.25T的实验用超导磁体。该磁体于21K满场运行时,线圈在2英寸的开放空间中的磁场均匀度为±1％。系统采用两台Leybold单级制冷机借助热传导方式冷却,系统预冷时间不到36小时,并可作连续的快速励磁。制冷机的总输入功率为6kW。采用美国超导公司提供的ASC Cryosaver^(TM)高温超导(HTS)材料电流引线。整个系统由磁体、低温系统、控制及保护系统和电源等四个部分组成。本文简单地介绍了磁体的设计、制造及系列试验的有关情况。