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詹姆斯·韦伯太空望远镜低温制冷系统的发展历程 被引量:12
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作者 刘东立 吴镁 +1 位作者 汪伟伟 甘智华 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期56-62,共7页
经过多次调整,计划将于2018年发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope,简称JWST)中的中红外仪(Mid-Infrared Instrument,简称MIRI)低温制冷系统最终选用三级脉管制冷机预冷J-T(Joule-Thomson)循环的复合型低温制... 经过多次调整,计划将于2018年发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope,简称JWST)中的中红外仪(Mid-Infrared Instrument,简称MIRI)低温制冷系统最终选用三级脉管制冷机预冷J-T(Joule-Thomson)循环的复合型低温制冷技术。详细介绍了该技术的发展历程,表明该复合型低温制冷技术已在空间任务中逐渐替代固氢或液氦杜瓦技术,以期为国家未来空间计划的实施提供借鉴。 展开更多
关键词 空间任务 复合型低温制冷机 J-T 低温制冷技术
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波纹管型自调式制冷器设计研究 被引量:8
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作者 王三煜 《红外技术》 CSCD 北大核心 2006年第11期651-655,共5页
对波纹管型自调式制冷器的设计技术进行了研究,并针对制冷器出现的流量稳定性问题,提出关闭预紧力的设计构想。即认为制冷流量变化必然是由于针阀开度变化引起,而针阀开度变化则是由于调节器受力关系发生变化造成的,若在制冷器的设计中... 对波纹管型自调式制冷器的设计技术进行了研究,并针对制冷器出现的流量稳定性问题,提出关闭预紧力的设计构想。即认为制冷流量变化必然是由于针阀开度变化引起,而针阀开度变化则是由于调节器受力关系发生变化造成的,若在制冷器的设计中预留一当量预紧力,即可望解决制冷器的稳定性问题;即总的思路来讲,以力的变化换取当量位移的变化,从而实现针阀开度的不变,并最终实现制冷流量的稳定。 展开更多
关键词 制冷器 节流阀 波纹管 研究
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一种针对GM型氦压缩机的模拟方法 被引量:2
3
作者 刘东立 Dietrich Marc +1 位作者 Thummes Guenter 甘智华 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期459-463,共5页
采用针阀、流量计、压力表和功率计等组件,对现有的一台商用GM型氦压缩机进行了实验测试。通过对测得的质量流量、输入电功和进排气压力等数据的分析处理,拟合得到了以压比为自变量的吸气体积流量和效率的关系式,提出了确定压缩机内... 采用针阀、流量计、压力表和功率计等组件,对现有的一台商用GM型氦压缩机进行了实验测试。通过对测得的质量流量、输入电功和进排气压力等数据的分析处理,拟合得到了以压比为自变量的吸气体积流量和效率的关系式,提出了确定压缩机内部容积分布的方法。吸气体积流量、效率和容积分布三种特性可用于计算GM型氦压缩机在不同工况下的质量流量、输入电功和进排气压力。 展开更多
关键词 低温制冷机 氦压缩机 GM制冷机 GM型脉管制冷机 模拟
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节流制冷器用记忆合金研究 被引量:4
4
作者 王三煜 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期7-10,共4页
介绍了一种采用新型功能材料记忆合金作为调节元件的节流制冷机。与传统波纹管调节式制冷机相比,该机具有结构简单、装调方便、存放寿命长、稳定性好的优点;文中对制冷机的结构、记忆合金材料的机理、选择、相变点的测试及记忆合金调节... 介绍了一种采用新型功能材料记忆合金作为调节元件的节流制冷机。与传统波纹管调节式制冷机相比,该机具有结构简单、装调方便、存放寿命长、稳定性好的优点;文中对制冷机的结构、记忆合金材料的机理、选择、相变点的测试及记忆合金调节弹簧的设计进行了简要介绍与分析。 展开更多
关键词 制冷机 记忆合金 弹簧 研究
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HOT器件用旋转式斯特林制冷机研究进展
5
作者 赵文丽 李昊岚 +6 位作者 孙皓 黄伟 李仁智 环健 陈军 张应旭 徐睿驹 《红外技术》 CSCD 北大核心 2023年第2期195-201,共7页
随着碲镉汞(mercury cadmium telluride,MCT)材料制备工艺的改进和提升,芯片组件的暗电流得到一定程度的抑制,红外探测器芯片组工作温度上升成为发展趋势。高工作温度(high operation temperature)器件的发展推动着小型低温斯特林制冷... 随着碲镉汞(mercury cadmium telluride,MCT)材料制备工艺的改进和提升,芯片组件的暗电流得到一定程度的抑制,红外探测器芯片组工作温度上升成为发展趋势。高工作温度(high operation temperature)器件的发展推动着小型低温斯特林制冷机向更小尺寸(size)、更小重量(weight)、更低功耗(power)、更低成本(price)、更好性能(performance)的方向发展。本文介绍了HOT器件用斯特林制冷机的SWaP3设计理念,薄壁管短冷指、高效小尺寸控制器、综合热管理、可靠性预测等设计技术,总结了近年国内外HOT器件用旋转式斯特林制冷机的研制进展。 展开更多
关键词 红外探测器 HOT器件 低温制冷机
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记忆合金调节式制冷器研究 被引量:4
6
作者 王三煜 《红外技术》 CSCD 北大核心 2007年第9期528-530,535,共4页
介绍了一种采用新型功能材料记忆合金作为调节元件的节流制冷机。从控制机理上讲,该机是利用特种材料记忆合金随温度变化表现出来的形状记忆特性,藉此来对制冷机进行流量调节,从而达到制冷机流量自调的目的。与传统波纹管调节式制冷机相... 介绍了一种采用新型功能材料记忆合金作为调节元件的节流制冷机。从控制机理上讲,该机是利用特种材料记忆合金随温度变化表现出来的形状记忆特性,藉此来对制冷机进行流量调节,从而达到制冷机流量自调的目的。与传统波纹管调节式制冷机相比,该机具有结构简单,装调方便,寿命长,稳定性好的优点。对此制冷机的结构、参数、记忆合金材料及调节机构设计进行了简要介绍与分析。 展开更多
关键词 制冷机 记忆合金 材料 研究
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氦氢混合工质单级GM型脉管制冷特性实验研究 被引量:3
7
作者 甘智华 陈国邦 《低温与特气》 CAS 2002年第4期9-13,共5页
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 。
关键词 氦氢混合工质 单级GM型 脉管制冷 实验研究 脉管制冷机 制冷特性
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低温制冷机用线性压缩机效率的理论及实验研究 被引量:3
8
作者 李姗姗 熊超 +1 位作者 吴亦农 党海政 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期4-7,共4页
为了提高低温制冷机整机效率,基于力的平衡及电压平衡方程理论,分析了线性压缩机电机效率及电功转化为活塞表面声功效率的影响因素;并对线性压缩机效率进行了实验测量;理论与实验吻合较好;电机效率、电功转化为声功效率测量值与理论值... 为了提高低温制冷机整机效率,基于力的平衡及电压平衡方程理论,分析了线性压缩机电机效率及电功转化为活塞表面声功效率的影响因素;并对线性压缩机效率进行了实验测量;理论与实验吻合较好;电机效率、电功转化为声功效率测量值与理论值偏差分别在3%及7%以内。最后对冷指确定时线性压缩机的优化设计方法进行了总结。 展开更多
关键词 低温制冷机 线性压缩机 压缩机效率 声功
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节流孔孔径对记忆合金自调式制冷器流量稳定性的影响 被引量:1
9
作者 郭祥祥 韩蓬磊 《红外技术》 CSCD 北大核心 2021年第6期607-613,共7页
本文通过理论计算和实验研究对不同节流孔孔径的记忆合金自调式制冷器流量稳定性进行了分析。理论计算表明:当制冷器受到相同扰动因素影响时,节流孔孔径越小的制冷器,流量越稳定;流量变化量随节流孔孔径增大呈线性增长趋势。实验研究中... 本文通过理论计算和实验研究对不同节流孔孔径的记忆合金自调式制冷器流量稳定性进行了分析。理论计算表明:当制冷器受到相同扰动因素影响时,节流孔孔径越小的制冷器,流量越稳定;流量变化量随节流孔孔径增大呈线性增长趋势。实验研究中,制作了孔径分别为0.15 mm和0.25 mm的记忆合金自调式制冷器,将疲劳测试和振动测试作为扰动因素,对制冷器在29 MPa和22 MPa的流量进行测试,结果显示,孔径为0.15 mm的制冷器流量方差明显小于0.25 mm的制冷器。理论和实验研究均表明,缩小节流孔孔径的设计有助于提高记忆合金自调式制冷器的流量稳定性。 展开更多
关键词 制冷器 记忆合金 节流孔 流量 稳定性
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G-M型低温制冷机旋转阀的改进研究
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作者 孙贺 邱利民 +1 位作者 董文庆 甘智华 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期22-25,共4页
旋转阀是G-M型低温制冷机的核心部件,用以控制制冷机进排气时序。旋转阀中的转子和定子通常具有紧密的机械接触,在接触面上会有较大的摩擦力,造成阀芯磨损严重;同时阀芯旋转也需要较大扭矩,引起电机负荷增大。针对此问题,提出在阀芯与... 旋转阀是G-M型低温制冷机的核心部件,用以控制制冷机进排气时序。旋转阀中的转子和定子通常具有紧密的机械接触,在接触面上会有较大的摩擦力,造成阀芯磨损严重;同时阀芯旋转也需要较大扭矩,引起电机负荷增大。针对此问题,提出在阀芯与旋转阀底盘的接触面上增加气室,将高压或低压气体引入气室中,有效减小阀芯的磨损和阀芯旋转所需要的扭矩。通过初步实验证实,新型阀芯结构不会影响制冷机的制冷性能。 展开更多
关键词 旋转阀 摩擦力 扭矩 低温制冷机
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制冷器在导弹系统中的应用 被引量:17
11
作者 王三煜 《红外技术》 CSCD 北大核心 2005年第5期399-402,共4页
对导弹上使用的自调式节流制冷器、快速启动制冷器及斯特林制冷机进行了总结及概述,并对于应用中可能遇到的技术问题进行了分析。
关键词 制冷机 节流效应 应用
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斯特林型高频脉冲管制冷机的现状与样机研制 被引量:15
12
作者 杨鲁伟 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期1-6,共6页
首先介绍了国际上高频脉冲管制冷机的研究现状及未来发展趋势 ,表明高效高频脉冲管制冷机的产品和样机在国际上已日趋成熟。然后简要介绍了作者近几年在德国研制的高频脉冲管制冷机样机的性能和特点。作者获得的性能和国际上最好性能的... 首先介绍了国际上高频脉冲管制冷机的研究现状及未来发展趋势 ,表明高效高频脉冲管制冷机的产品和样机在国际上已日趋成熟。然后简要介绍了作者近几年在德国研制的高频脉冲管制冷机样机的性能和特点。作者获得的性能和国际上最好性能的比较表明 。 展开更多
关键词 斯特林型高频脉冲管制冷机 样机 性能 脉冲管制冷技术
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空间用4 K温区预冷型JT制冷机研究进展及关键技术分析 被引量:11
13
作者 刘东立 申运伟 甘智华 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期1-9,共9页
综述了空间用4 K温区预冷型JT制冷机方案及其相关的空间项目,研究表明该类型制冷机一般由斯特林或斯特林型脉管制冷机和JT制冷机组成,前者为后者提供预冷,后者通过节流效应降温获得4 K温区的制冷量。总结了制冷机的性能参数和系统结构,... 综述了空间用4 K温区预冷型JT制冷机方案及其相关的空间项目,研究表明该类型制冷机一般由斯特林或斯特林型脉管制冷机和JT制冷机组成,前者为后者提供预冷,后者通过节流效应降温获得4 K温区的制冷量。总结了制冷机的性能参数和系统结构,对比分析了该类型制冷机与GM/JT制冷机间存在的性能差距和关键技术差别,阐明了预冷温度和压力等参数对制冷机效率的影响,指出了当前该类型制冷机的改进空间和方案。 展开更多
关键词 4 K 温区 空间应用 探测器 JT 制冷机 线性压缩机
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快速J-T效应制冷器研发概况与趋势 被引量:8
14
作者 吕长水 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第z2期521-525,共5页
凝视焦平面探测器的快速制冷问题是新一代面一空导弹红外成像导引头研制过程中面临的技术难点之一.一般而言,凝视焦平面探测器的热质量较单元探测器大一个数量级,热负载大50%-100%.热质量的剧增,导致对制冷需求的功耗增大甚多.介绍了国... 凝视焦平面探测器的快速制冷问题是新一代面一空导弹红外成像导引头研制过程中面临的技术难点之一.一般而言,凝视焦平面探测器的热质量较单元探测器大一个数量级,热负载大50%-100%.热质量的剧增,导致对制冷需求的功耗增大甚多.介绍了国外快速J-T效应制冷器研发概况与技术趋势,有助于澄清对战术导弹红外成像导引头战技指标的模糊认识. 展开更多
关键词 快速制冷J-T制冷器 红外焦平面阵列 红外成像导引头
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锥形自调式节流制冷器的应用研究 被引量:7
15
作者 姚青华 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1004-1006,共3页
介绍了一种应用于红外焦平面探测器组件上的自调式节流制冷器,该制冷器为锥形结构,采用了一种新型自调方式,与传统的波纹管型自调式节流制冷器相比,具有制冷速度快、结构简单、成本低廉、装调方便等优点;文中还对该制冷器自调机构的工... 介绍了一种应用于红外焦平面探测器组件上的自调式节流制冷器,该制冷器为锥形结构,采用了一种新型自调方式,与传统的波纹管型自调式节流制冷器相比,具有制冷速度快、结构简单、成本低廉、装调方便等优点;文中还对该制冷器自调机构的工作原理进行了简单的介绍和分析,并对该型制冷器进行了性能测试。 展开更多
关键词 锥形 自调 节流制冷器
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20 K及以下多级斯特林型脉管制冷机研究进展
16
作者 张淑芮 朱绍伟 《低温与超导》 CAS 北大核心 2024年第5期1-11,共11页
脉管制冷机的调相结构至关重要,其目的在于将质量流与压力波的同相位置调整至约回热器的中间位置,从而有效降低回热器损失提升制冷机效率。本文归纳了多种调相机构在多级脉管制冷机中的具体应用,总结了过去十五年间在20 K及以下温度区... 脉管制冷机的调相结构至关重要,其目的在于将质量流与压力波的同相位置调整至约回热器的中间位置,从而有效降低回热器损失提升制冷机效率。本文归纳了多种调相机构在多级脉管制冷机中的具体应用,总结了过去十五年间在20 K及以下温度区间的斯特林型脉管制冷机的研究动态和进展。此外,本文也提出了多级斯特林型脉管制冷机在未来应用领域的发展前景以及潜在的技术发展方向。 展开更多
关键词 斯特林型脉管制冷机 研究进展 调相结构
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记忆合金在节流制冷器中的应用 被引量:4
17
作者 徐庆松 崔戈 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2014年第8期846-849,共4页
介绍了一种红外探测器上所应用的新型节流制冷器,该制冷器采用形状记忆合金(Shape Memory Alloy)作为自调机构的调节元件;与传统波纹管型自调式制冷器相比,具有结构简单、装调方便、寿命长、稳定性好等优点;文中还对记忆合金工作原理、... 介绍了一种红外探测器上所应用的新型节流制冷器,该制冷器采用形状记忆合金(Shape Memory Alloy)作为自调机构的调节元件;与传统波纹管型自调式制冷器相比,具有结构简单、装调方便、寿命长、稳定性好等优点;文中还对记忆合金工作原理、制冷器结构及低温记忆合金现状和前景等进行了简要的介绍和分析。 展开更多
关键词 形状记忆合金 节流制冷器 自调
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制冷器在光电器件中应用的发展概况 被引量:4
18
作者 孙中章 《红外与激光工程》 EI CSCD 2000年第3期63-67,共5页
文中简述了光电器件常用的几种制冷器的主要特点 ,介绍了美、英、法、以色列和日本等国的典型系列产品 ,简要介绍了国产制冷器 ,揭示了国内外产品的差距。根据我国光电器件对制冷器的需求概况 。
关键词 制冷器 可靠性 电器件
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旋转式斯特林制冷机热仿真分析与优化 被引量:3
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作者 辛光磊 迟国春 +1 位作者 饶启超 卢旭辰 《低温与超导》 CAS 北大核心 2020年第2期12-16,共5页
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... 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℃。 展开更多
关键词 旋转斯特林制冷机 瞬态热仿真 温度分布 散热优化
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4~10 K温区活性炭对氦气的吸附特性及其在4 K温区回热式制冷机中的潜在应用(英文) 被引量:3
20
作者 席肖桐 王珏 +4 位作者 陈六彪 郭璐娜 杨彪 周远 王俊杰 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期524-532,共9页
活性炭对氦气的吸附量数据是低温领域中吸附式制冷机、气隙式热开关和制冷机回热器研究中的重要参数。活性炭作为制冷机蓄冷材料时,其对氦气的高吸附量导致的高比热有望解决4 K制冷机目前磁性蓄冷材料蓄冷能力严重不足的瓶颈问题,另外... 活性炭对氦气的吸附量数据是低温领域中吸附式制冷机、气隙式热开关和制冷机回热器研究中的重要参数。活性炭作为制冷机蓄冷材料时,其对氦气的高吸附量导致的高比热有望解决4 K制冷机目前磁性蓄冷材料蓄冷能力严重不足的瓶颈问题,另外还存在着无磁性优点。然而,目前液氦温区活性炭对氦气的吸附量还没有充足的实验数据。本文通过搭建实验台,测试了活性炭在4~10 K,0.5~3.5 MPa范围内的吸附量数据,并计算了吸附热。另外,为了充分验证使用吸附的氦气作为蓄冷材料的可行性,分别计算和测试了比热与流动阻力。结果表明,吸附氦气后的活性炭比热明显高于常规的回热器材料,其流动阻力也与目前Er3Ni等颗粒材料相当,能够适用于4 K制冷机回热器的蓄冷材料。 展开更多
关键词 吸附特性 回热器 活性炭 吸附氦气 4K级回热式制冷机
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