旋转制冷机的工作原理及其优化设计

旋转制冷机是一种新型的制冷设备,其工作原理基于热力学循环和磁力技术。旋转制冷机的基本构造和工作原理包括传输热量的方式、冷却剂的循环以及磁场的作用机制。通过对旋转制冷机的工作原理及其优化设计进行系统研究,深入探讨该技术在制冷领域的应用潜力和发展前景,发现通过实验验证和仿真模拟,能验证优化设计对旋转制冷机性能的影响和改进效果,从而为旋转制冷机的应用和发展提供众多理论和实践依据,对推动制冷技术的创新和进步具有重要意义。

威布尔分布对整体旋转式斯特林制冷机的可靠性计算

介绍了威布尔分布的计算过程,对Thales整体旋转式斯特林制冷机的可靠性试验数据进行了分析,比较了威布尔分布可靠性计算的数值解析法与图估法的计算结果,总结了Thales整体旋转式斯特林制冷机的可靠性计算过程和加速因子的确定,为国内同类产品可靠性试验方案和寿命计算方法提供借鉴。

旋转整体式斯特林制冷机计算机辅助动力学设计

为缩短旋转整体式斯特林制冷机的研发周期、提高设计效率及降低开发成本,提出了一种基于计算机辅助设计的旋转整体式斯特林制冷机动力学设计方法。根据外形尺寸、输入功率及振动输出等已知参数,重点从旋转电机、轴承选型、飞轮设计及曲柄连杆机构强度校核4个方面采用计算机辅助设计方式进行动力学设计研究。通过三维设计软件Pro/E对制冷机组件建模后导入Adams虚拟样机进行动力学仿真分析,将仿真分析结果导入Ansys有限元软件进行制冷机组件强度校核。通过该方法设计出的制冷机实测制冷量为1.65 W@80 K/23℃,比目标值提高27%,振动输出为0.3N,比目标值降低25%。

旋转式磁制冷机主动式回热器周期性温度场试验

采用测量主动式回热器温度场的方法,探讨了周期性瞬态内热源作用下的多孔介质与单相流体的换热规律.实验结果表明:旋转式磁制冷机主动式回热器内温度场波动频率与磁制冷机转动频率相等.当制冷机转速增大时,温度场的波动频率相应增加,工质轮整体的温度降低,加磁区与去磁区温度场的波动频率相等,两磁区的波动相位移近似为180,°去磁区温度场振幅是加磁区温度场波动振幅的2倍左右.但是当流量增大到2.639×10-4m3/s时,温度趋于饱和,设计时应选择低于临界换热介质的流量.

一种基于PID控制算法的斯特林制冷机驱动控制电路设计

当前旋转式斯特林制冷机驱动控制电路核心器件大多选用国外元器件进行设计,存在获取困难、价格高昂等问题。使用易获取、有保障的国产元器件,设计一种数字式斯特林制冷机驱动控制电路,以控制成本、增加产量。基于PID控制算法,对国产元器件进行选型,设计电路的软件及硬件,并给出测试结果。结果表明基于PID控制算法的制冷机驱动控制电路效率高、运行平稳、性能可靠。

旋转式微型斯特林制冷机电磁屏蔽工艺改进

基于电磁屏蔽理论及相关影响因素,针对某型旋转式微型斯特林制冷机在正常工作状态中产生的电磁干扰影响成像效果的问题,提出了缝隙改进和屏蔽体良好接地的解决办法,并通过试验验证可行性。然后结合实际情况,将该解决办法推广至其他型号制冷机,系统提出缝隙、过孔、线缆和连接器的相关改进措施,并进行电磁兼容测试,最后在工程实践中推广应用。

高德红外RS058旋转式斯特林制冷机设计及性能

斯特林制冷机被广泛用于机载、舰载、装甲车等项目的红外武器装备上,是现代国防非常重要的尖端技术产品之一,实现高性能斯特林制冷机的国产化具有重要战略意义。RS058是高德红外研制的微型旋转式斯特林制冷机系列产品之一,适合中面阵、大面阵探测器使用,本文主要论述制冷机的设计方法及实际性能。在现有0.5 W@77 K规格制冷机的基础上,结合了包括热力学、动力学和驱动控制等在内的理论计算和试验验证,RS058实现了更好的制冷性能,卡诺效率达到6.20%,能够满足制冷红外探测器的使用和国产化需要。

基于FOC及PMSM的斯特林制冷机控制系统

现有旋转式斯特林制冷机控制器使用的是基于PID控制的无刷直流电机,存在控温波动较大、可靠性较低等问题。基于磁场定向控制的永磁同步电机控制性能卓越、运行平稳、损耗低,将其作为提高斯特林制冷机性能的有效途径。根据这一方案进行硬件及软件设计,并给出实际电路测试结果。实验表明基于FOC及PMSM的斯特林制冷机控制系统可以作为提高斯特林制冷机性能的措施和途径。

室温磁制冷机主动式回热器强化传热数值仿真

研究了脉冲磁场作用下磁工质粉末与水高热流密度小温差强化传热,提出了在工质轮中嵌入高导热材料强化传热的方法,采用建立理论模型与Ansys软件相结合的方法,对几种典型嵌入形式进行了模拟分析,结果表明,铜丝的交叉排列最有利于温度的均匀分布,在高转速运行下磁制冷机铜丝网的强化换热作用明显。铜丝数量的增加导致Gd工质质量减少,从而导致磁致热效应的减少,铜丝数量、磁热效应以及制冷效率之间存在最优值。

旋转式斯特林制冷机热仿真分析与优化

旋转式斯特林制冷机在工作时会放热,主要包括压缩放热、驱动元器件放热和电机定子放热,放热引起的温升会影响制冷机和红外系统的性能。本文利用Ansys有限元软件对旋转式斯特林制冷机进行瞬态热仿真分析,得到制冷机各零件的温度分布。模拟结果表明,在对流换热系数为3 W/(m^2·℃)条件下,制冷机表面电机外壳温度最高,最高温度为外壳中心(36.85℃),沿压缩端、冷指端两个方向,温度逐渐降低。实验与仿真结果基本一致,证明了模拟方法的有效性。忽略对流换热,对制冷机进行散热仿真优化后,有效抑制了制冷机温升,制冷机整体温度降低约4℃。