氦氢混合工质单级GM型脉管制冷特性实验研究

针对 8 0 K温区 ,在一台单级 GM型脉管制冷机中进行了氦氢二元混合工质的实验研究。实验结果表明 。

氦氢混合工质G-M单级脉管制冷机性能研究

对G-M型单级脉管制冷机采用氦氢混合工质在30 K温区进行实验研究,从制冷量、COP、压降特性、压缩机耗功、制冷温度的稳定性等方面进行了讨论和分析,同时给出了在最优状态下加载热负荷的温度变化情况。实验结果表明,采用适当配比的氦氢混合工质有助于提高脉管制冷性能。

氢氦二元混合工质脉管制冷机实验研究

】首次采用氢氦二元混合工质在脉管制冷机中进行了实验研究。试验结果表明：在其它运行参数不变的情况下，采用氦氢二元混合工质可以提高脉管制冷机在８０Ｋ温区的制冷量，当氢的摩尔浓度为２０％时，其制冷量比纯质氦提高了约１０％。

氢氦混合工质脉管制冷性能研究

由于氢气具有优越的传热和流动特性,有望减少脉管制冷机回热器的流动和传热损失,从而可获得高于纯氦工质的制冷性能。从氢组分对循环热力学性能、流体流动与传热性能等因素的影响角度出发,开展了氢一氦混合工质脉管制冷性能研究,并在30K温区进行了实验验证,获得了比纯氦更好的制冷性能。

微型同轴脉管制冷机系统运行参数的优化及氢氦混合工质应用的试验研究

进行了微型同轴脉管制冷机系统运行参数的优化及氢氦混合工质应用的试验研究。系统运行参数的优化试验结果表明,不同的氢氦配比下,微型同轴脉管制冷机系统的最佳运转频率为15.5～17.2 Hz。随着系统平均压力的提高,最低制冷温度也随之下降,但变化幅度越来越小。气库小孔阀和双向进气阀均存在最佳开度,在试验系统中气库小孔阀最佳开度为70°,双向进气阀最佳开度为30°。同时,氢氦混合工质的试验结果表明,在其他运行参数不变的情况下,随着氢气摩尔分数的减少,系统最低制冷温度逐渐降低,当氢气摩尔分数小于20%时,系统最低制冷温度接近纯氦水平。在100～120 K温区,氢氦混合工质能提高系统的制冷量,当氢气摩尔分数为20%时, 系统制冷量比纯氦时提高了13.5%～16.5%。

微型同轴脉管制冷机最低制冷温度影响因素的实验研究

本文对微型同轴脉管制冷机最低制冷温度的影响因素进行了实验研究。试验结果表明:在其他运行参数不变的情况下,随着氢浓度的逐渐减少,最低制冷温度也逐渐降低,当氢的摩尔浓度小于20％时,其最低制冷温度和纯氦相差不大。不同的氢氦配比下,该脉管制冷机的最佳运转频率为16.7 Hz。随着系统平均压力的提高,最低制冷温度也随之下降,但变化幅度越来越小。

He-H_2 mixture and Er_3NiH_χ packing for the refrigeration enhancement of pulse tube refrigerator

The computation with the theory of modified Brayton Cycle indicates that higher cooling power and coefficient of performance for a pulse tube refrigerator can be achieved with He-H2 mixture as working gas than those with pure He in the temperature region of 30 K. In addition, it is found that Er3Ni, a regenerative material, is able to absorb H2 and produces Er3NiHx. The computation presents that the regenerative performance of Er3NiHx is better than that of Er3Ni due to its higher volume specific heat. Experimental results show that the pulse tube refrigeration performance in 30 K temperature region is enhanced greatly with He-H2 mixture and Er3NiHx packing.