制冷机在空间红外遥感领域的应用研究 被引量：19

1

作者 杨雪 茅年清 徐圣亚 《真空与低温》 2014年第2期113-115,124,共4页

空间红外遥感探测器主要采用机械制冷机冷却到工作温度,以获得最佳探测效果。通过对国内外红外遥感探测器用制冷机的研究,分析了机械制冷机的发展方向,即大冷量和深低温的制冷机;讨论了制冷机的两个主要性能评价方法,寿命评价和微振动评... 空间红外遥感探测器主要采用机械制冷机冷却到工作温度,以获得最佳探测效果。通过对国内外红外遥感探测器用制冷机的研究,分析了机械制冷机的发展方向,即大冷量和深低温的制冷机;讨论了制冷机的两个主要性能评价方法,寿命评价和微振动评价;总结了制冷机电磁兼容性、制冷机探测器耦合设计方面取得的经验和需要开展的工作。 展开更多

关键词 机械制冷机 大冷量 深低温 寿命评价 微振动 电磁兼容 耦合设计

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气体轴承斯特林制冷机研究进展 被引量：11

2

作者 王波 寇翠翠 +10 位作者 张银 孔中科 叶重 吴维薇 杨玉玲 侯光泽 刘昊 徐海峰 王飞 朱魁章 郭良珠 《低温与超导》 北大核心 2017年第6期4-8,28,共6页

气体轴承斯特林制冷机是相同制冷量下体积最小、重量最轻、效率最高和可靠性最高的制冷机。为了满足高温超导器件等电子器件对斯特林制冷机需求,开展了10W@77K气体轴承斯特林制冷机的性能和环境适应性研究。在此基础上,设计制作了-100^... 气体轴承斯特林制冷机是相同制冷量下体积最小、重量最轻、效率最高和可靠性最高的制冷机。为了满足高温超导器件等电子器件对斯特林制冷机需求,开展了10W@77K气体轴承斯特林制冷机的性能和环境适应性研究。在此基础上,设计制作了-100^-20℃温区、5W@77K和15W@77K气体轴承斯特林制冷机样机并进行了测试。10W@77K制冷机在输入功率为166.1W时达到10.55W@77K(热端温度30℃),制冷系数达到6.35%,通过了高低温贮存、高低温冲击、高低温工作以及机械振动、机械冲击等环境适应性实验。-100^-20℃温区制冷机在150W输入功率下获得38W@-80℃的制冷量,制冷系数为25.3%。15W@77K制冷机在输入功率为260W时获得了15.6W@77K的制冷量(热端温度35℃),制冷系数为6%。5W@77K制冷机在输入功率为90W时获得了5.1W@77K的制冷量(热端温度35℃),制冷系数为5.67%。该系列气体轴承斯特林制冷机的良好性能和环境适应性使得其可广泛应用于超导接收前端、斯特林低温冰箱和小型液氮系统等场合。 展开更多

关键词 气体轴承 斯特林制冷机 环境适应性 大冷量

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40W/20K单级G-M制冷机设计与研究 被引量：7

3

作者 严善仓 陈家富 陈登科 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期172-175,共4页

目前商用G-M制冷机在20K时的制冷量一般小于10W,然而工业界对20K时具有更大制冷量的制冷机需求正在不断增长。文中对影响单级G-M制冷机制冷量的因素进行分析,提出相应的解决措施;并针对高温超导应用技术和一些低温系统工程项目的需求,... 目前商用G-M制冷机在20K时的制冷量一般小于10W,然而工业界对20K时具有更大制冷量的制冷机需求正在不断增长。文中对影响单级G-M制冷机制冷量的因素进行分析,提出相应的解决措施;并针对高温超导应用技术和一些低温系统工程项目的需求,设计了40W/20K单级G-M制冷机样机。 展开更多

关键词 G-M制冷机 大冷量 单级

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大冷量长寿命斯特林制冷机热环境适应性试验研究 被引量：6

4

作者 陆永达 朱魁章 +2 位作者 杨坤 高瑶 黄燕 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期5-8,共4页

介绍了一种大冷量长寿命斯特林制冷机的热环境适应性试验研究,包括高低温循环筛选试验、高低温性能试验及热真空试验,对试验结果进行了分析。制冷机采用板簧支撑、无接触间隙密封等先进技术,制冷量达到6.8W/80K,功耗不大于150W,工作寿命... 介绍了一种大冷量长寿命斯特林制冷机的热环境适应性试验研究,包括高低温循环筛选试验、高低温性能试验及热真空试验,对试验结果进行了分析。制冷机采用板簧支撑、无接触间隙密封等先进技术,制冷量达到6.8W/80K,功耗不大于150W,工作寿命30 000小时以上。 展开更多

关键词 斯特林制冷机 大冷量 高低温循环筛选试验 高低温性能试验 热真空试验

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6W@80K气动分置式斯特林制冷机轻量化设计和性能优化 被引量：5

5

作者 熊超 李娜 +2 位作者 杨开响 曲晓萍 吴亦农 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期49-54,共6页

介绍了一台由中国科学院上海技术物理研究所研制的6 W@80 K气动分置式斯特林制冷机样机,主要包括压缩机的轻量化设计和整机制冷性能的优化。该制冷机包括动磁式直线压缩机和气动膨胀机,制冷机整机质量为5.5 kg。压缩机采用两个对置布置... 介绍了一台由中国科学院上海技术物理研究所研制的6 W@80 K气动分置式斯特林制冷机样机,主要包括压缩机的轻量化设计和整机制冷性能的优化。该制冷机包括动磁式直线压缩机和气动膨胀机,制冷机整机质量为5.5 kg。压缩机采用两个对置布置的动磁式直线电机驱动,板弹簧支撑和无摩擦的间隙密封技术。经过对直线压缩机的结构优化,在6 W@80 K的制冷性能下,压缩机的输入电功从原来的163 W降低到106 W。 展开更多

关键词 气动分置式斯特林制冷机 动磁式直线压缩机 轻量化设计 性能优化 大冷量

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大冷量气体轴承斯特林制冷机与杜瓦耦合漏热分析 被引量：5

6

作者 徐海峰 王波 +4 位作者 罗高乔 高维浩 寇翠翠 孔中科 张银 《低温与超导》 CAS 北大核心 2020年第4期15-18,72,共5页

对大冷量气体轴承斯特林制冷机及其与杜瓦耦合方式进行了论述,对插拔式杜瓦耦合漏热损失进行了理论计算及试验分析,结果表明,插拔式杜瓦耦合损失为76.1%,制冷量仅有2 W@80 K。经分析可知,制冷机冷指与杜瓦内胆之间产生的环隙漏热是影响... 对大冷量气体轴承斯特林制冷机及其与杜瓦耦合方式进行了论述,对插拔式杜瓦耦合漏热损失进行了理论计算及试验分析,结果表明,插拔式杜瓦耦合损失为76.1%,制冷量仅有2 W@80 K。经分析可知,制冷机冷指与杜瓦内胆之间产生的环隙漏热是影响耦合性能的主要因素,通过对环隙采用真空密封方式和减小环隙引起的漏热损失,耦合损失降至16.5%,制冷量提升至7 W@80 K。该耦合方式简单可靠,易于操作,满足制冷机可拆卸更换和维修的工程化需求。 展开更多

关键词 大冷量 气体轴承 斯特林制冷机 杜瓦 漏热

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高温超导用10 K单级G-M制冷机性能研究

7

作者 周志坡 何韩军 +2 位作者 朱良友 李奥 董文庆 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期69-74,共6页

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... 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。 展开更多

关键词 高温超导 单级G-M制冷机 10K 大冷量

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13W@80K空间大冷量脉冲管制冷机的模拟设计与试验验证 被引量：4

8

作者 王乃亮 赵密广 +2 位作者 陈厚磊 梁惊涛 蔡京辉 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期175-181,共7页

目前,空间红外探测领域对80K温区的冷量需求越来越大,然而为其提供冷源的大冷量的空间脉冲管制冷机相对缺乏。为了提高空间脉冲管制冷机的制冷量,基于Sage平台,建立大冷量的同轴型脉冲管制冷机的整机模型,通过模拟计算,对制冷机的蓄冷... 目前,空间红外探测领域对80K温区的冷量需求越来越大,然而为其提供冷源的大冷量的空间脉冲管制冷机相对缺乏。为了提高空间脉冲管制冷机的制冷量,基于Sage平台,建立大冷量的同轴型脉冲管制冷机的整机模型,通过模拟计算,对制冷机的蓄冷器尺寸、脉冲管尺寸、惯性管调相与导流结构等进行设计。依据设计结果,加工了同轴型脉冲管制冷机的冷指,并通过试验研究了调相机构、充气压力、热端导流结构、蓄冷器丝网目数、输入电功率等因素对脉冲管制冷机的影响规律。将试验与模拟结果进行对比,两者具有较好的一致性,从而验证了该大冷量脉冲管制冷机整机模型的准确性。研制出的制冷机在输入电功功率为300W,热端温度为300K时,在80K获得了13W的制冷量,相对卡诺效率可以达到11.9%。且该工程样机已应用到空间项目中。 展开更多

关键词 80 K 脉冲管 大冷量 模拟 空间

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一款小型化大冷量旋转集成式斯特林制冷机的研制 被引量：4

9

作者 迟国春 卢旭辰 +3 位作者 温建国 杨继飞 刘湘德 饶启超 《低温与超导》 CAS 北大核心 2019年第2期23-27,48,共6页

本文详尽论述了小型化大冷量旋转集成式斯特林制冷机的主要设计内容,并以1. 5W/77K斯特林制冷机进行了试验验证,结果表明该款斯特林制冷机实现了预期设计目标,能较好地满足相关红外探测器组件的应用需求。

关键词 小型化 大冷量 旋转集成式 斯特林制冷机

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40W/30K大冷量单级G-M制冷机的研制及性能测试 被引量：4

10

作者 朱建民 施骏业 +1 位作者 陈江平 张金喜 《制冷技术》 2015年第4期33-36,共4页

为满足高温超导设备的冷却需求,本文对40W/30K大冷量单级G-M制冷机进行了理论计算、结构设计和制冷性能测试。测试结果表明,在采用磷青铜网和铅球组成的复合蓄冷材料时,研制的制冷机样机可以获得19.2K的最低制冷温度,在30K时能提供38.8... 为满足高温超导设备的冷却需求,本文对40W/30K大冷量单级G-M制冷机进行了理论计算、结构设计和制冷性能测试。测试结果表明,在采用磷青铜网和铅球组成的复合蓄冷材料时,研制的制冷机样机可以获得19.2K的最低制冷温度,在30K时能提供38.8W的制冷量,基本符合了设计目标要求。 展开更多

关键词 G-M制冷机 大冷量 单级 复合蓄冷材料

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大冷量同轴型脉冲管制冷机蓄冷器周向温度分布实验研究

11

作者 张雅婷 王乃亮 +3 位作者 赵密广 李金泽 荀玉强 梁惊涛 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期1-5,12,共6页

针对一台液氮温区可产生100 W制冷量的脉冲管制冷机,通过控制变量的方法实验研究了工作频率、输入功率、冷头热负荷量对蓄冷器圆周方向温度分布和最大温差的影响。研究结果表明:工作频率的改变对蓄冷器的周向温度分布影响不大,增大输入... 针对一台液氮温区可产生100 W制冷量的脉冲管制冷机,通过控制变量的方法实验研究了工作频率、输入功率、冷头热负荷量对蓄冷器圆周方向温度分布和最大温差的影响。研究结果表明:工作频率的改变对蓄冷器的周向温度分布影响不大,增大输入功率导致蓄冷器的周向温度不均匀性明显变强,增大冷头热负荷量可以减小蓄冷器的周向温度不均匀性。 展开更多

关键词 脉冲管制冷机 大冷量 温度分布 蓄冷器

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20W@80K空间大冷量脉冲管制冷机试验研究

12

作者 张广伟 王乃亮 +1 位作者 荀玉强 蔡京辉 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期245-250,共6页

空间应用对于80K温区的冷量需求日益增加,然而国内空间大冷量脉冲管制冷机的研究起步较晚,目前制冷机的冷量不能满足红外探测的发展需求。为了进一步提高脉冲管制冷机的制冷量,研制了一台由线性压缩机驱动的小型脉冲管制冷机。通过试验... 空间应用对于80K温区的冷量需求日益增加,然而国内空间大冷量脉冲管制冷机的研究起步较晚,目前制冷机的冷量不能满足红外探测的发展需求。为了进一步提高脉冲管制冷机的制冷量,研制了一台由线性压缩机驱动的小型脉冲管制冷机。通过试验研究了调相机构、充气压力、输入功率等因素对脉冲管制冷机制冷性能的影响规律,并测试了降温速率,探究了调相机构对压缩机输出功率的影响等。研制出的制冷机在输入电功率为350 W,热端温度为300 K时,在80 K获得了20.5 W的制冷量,整机的相对卡诺效率达到了16.1%。 展开更多

关键词 20W@80K 脉冲管 大冷量 空间 同轴

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单级G-M150制冷机性能实验研究 被引量：4

13

作者 陈长琦 迟永伟 +1 位作者 严善仓 陈家富 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期103-105,109,共4页

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... 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。 展开更多

关键词 高温超导 大冷量 单级G—M制冷机 制冷温度 制冷量

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国内大冷量G-M制冷机的研究与开发现状 被引量：3

14

作者 朱建民 施骏业 +1 位作者 陈江平 张金喜 《制冷技术》 2015年第5期41-49,共9页

随着高温超导、空间环境模拟等技术的不断发展和应用,对能提供大制冷量的高性能G-M制冷机提出了迫切需求。本文从制冷机结构优化、新型蓄冷材料应用、制冷机运行参数优化等方面总结了国内大冷量G-M制冷机的研究与开发进展,旨在为下一步... 随着高温超导、空间环境模拟等技术的不断发展和应用,对能提供大制冷量的高性能G-M制冷机提出了迫切需求。本文从制冷机结构优化、新型蓄冷材料应用、制冷机运行参数优化等方面总结了国内大冷量G-M制冷机的研究与开发进展,旨在为下一步的研究与开发工作提供参考。 展开更多

关键词 大冷量 G-M制冷机 冷头换热器 蓄冷器

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6W大冷量斯特林制冷机的实验研究 被引量：2

15

作者 王永 刘冬毓 吴亦农 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期30-35,共6页

基于实验分析了大冷量分置式斯特林制冷机的动力特性和热力特性,详细讨论了对制冷机性能有重要影响的参数如固有频率、工作频率、相位角、充气压力、排出器位移等。样机采用牛津型斯特林制冷机结构,在93 W输入功率下初步获得6 W/90 K的... 基于实验分析了大冷量分置式斯特林制冷机的动力特性和热力特性,详细讨论了对制冷机性能有重要影响的参数如固有频率、工作频率、相位角、充气压力、排出器位移等。样机采用牛津型斯特林制冷机结构,在93 W输入功率下初步获得6 W/90 K的性能。 展开更多

关键词 大冷量 斯特林制冷机 动力特性 热力特性

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6W@ 90K星载斯特林制冷机的热环境适应性 被引量：2

16

作者 陆国华 刘心广 +2 位作者 郭伟立 府华 吴亦农 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期28-31,共4页

针对某空间任务要求,分析了热试验温度取值。基于1台6W@90K星载斯特林制冷机,开展了常压热循环和热真空试验研究,得到了制冷机在不同温区下的制冷性能参数。从6个方面对比分析了两个试验中性能参数的变化,最后得出:环境温度对6W制冷机... 针对某空间任务要求,分析了热试验温度取值。基于1台6W@90K星载斯特林制冷机,开展了常压热循环和热真空试验研究,得到了制冷机在不同温区下的制冷性能参数。从6个方面对比分析了两个试验中性能参数的变化,最后得出:环境温度对6W制冷机性能影响较大,从50℃到-20℃温区,制冷温度为90K时,冷量增大约1.4W,功耗减小约17W;在50至-20℃温区内,制冷机未发生结构热变形失效。该6W型制冷机在合理设计辅助散热(卫星总体热控调节)之后,可满足空间应用时-20℃-40℃温区热环境适应性;压缩机和膨胀机通过良导热体连接散热,可平衡温差,便于控温。 展开更多

关键词 斯特林制冷机 大冷量 热环境适应性 热循环 热真空

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冷却水温对大冷量斯特林制冷机性能的影响 被引量：2

17

作者 蔡亚超 张冲 +4 位作者 徐雅 孙大明 乔鑫 沈惬 章杰 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期23-27,共5页

对一台大冷量整体式斯特林制冷机开展了冷却水温影响的研究。充气压力1.85 MPa时,冷却水进水温度每升高5℃,77 K制冷量实验值减小约40 W,COP实验值降低约0.4%。77 K制冷温度下,压缩腔工质平均压力、制冷机输入功和水冷器换热量随冷却水... 对一台大冷量整体式斯特林制冷机开展了冷却水温影响的研究。充气压力1.85 MPa时,冷却水进水温度每升高5℃,77 K制冷量实验值减小约40 W,COP实验值降低约0.4%。77 K制冷温度下,压缩腔工质平均压力、制冷机输入功和水冷器换热量随冷却水温升高而增大。提高充气压力,发现冷却水温度变化对制冷性能的影响几乎不变。 展开更多

关键词 斯特林制冷机 大冷量 冷却水温度 充气压力

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250 W@70 K单级G-M制冷机回热器优化及实验研究 被引量：2

18

作者 王哲 胡子珩 +5 位作者 章彬 汪桢子 汪伟 李健伟 李奥 何韩军 《真空与低温》 2021年第6期557-563,共7页

为满足高温超导电缆等超导应用的冷量需求,以250 W@70 K制冷量为研究目标,对G-M冷头回热器进行了设计优化及实验研究。采用数值模拟软件Regen分析了回热器结构尺寸、冷端质量流量以及蓄冷填料填充方式对制冷性能的影响。基于回热器设计... 为满足高温超导电缆等超导应用的冷量需求,以250 W@70 K制冷量为研究目标,对G-M冷头回热器进行了设计优化及实验研究。采用数值模拟软件Regen分析了回热器结构尺寸、冷端质量流量以及蓄冷填料填充方式对制冷性能的影响。基于回热器设计参数,加工了一台样机并搭建了实验测试平台,测试结果表明,此单级G-M制冷机可以获得23.5 K的最低温度,70 K时可获得243 W的制冷量。 展开更多

关键词 大冷量 G-M制冷机 回热器 模拟 实验

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10W@80K分置式气体轴承斯特林制冷机研究 被引量：2

19

作者 王波 孔中科 +2 位作者 侯光泽 刘昊 杨玉玲 《低温与超导》 CAS 北大核心 2018年第7期13-16,21,共5页

为了同时满足冷量、重量、振动、寿命以及环境适应性的需求,开展了分置式气体轴承斯特林制冷机的研发。以气体轴承线性压缩机为驱动源,设计了一款大冷量分置式气体轴承斯特林制冷机。优选了制冷机的设计参数,系统研究了制冷机的运行频... 为了同时满足冷量、重量、振动、寿命以及环境适应性的需求,开展了分置式气体轴承斯特林制冷机的研发。以气体轴承线性压缩机为驱动源,设计了一款大冷量分置式气体轴承斯特林制冷机。优选了制冷机的设计参数,系统研究了制冷机的运行频率、充气压力、降温时间与制冷量的变化规律,进行了相关实验研究,压缩机输入240Wac,制冷机输出性能指标达到10.2W@80K,验证了制冷机设计的合理性。 展开更多

关键词 气体轴承 线性压缩机 斯特林制冷机 大冷量 小重量

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大冷量单级G-M制冷机冷端换热器结构研究 被引量：2

20

作者 胡子珩 王哲 +3 位作者 章彬 汪桢子 汪伟 李健伟 《真空与低温》 2021年第4期385-389,共5页

为了研究大冷量、大质量流G-M制冷机中冷端换热器结构对制冷机性能的影响,研究制冷机换热效率及制冷性能与冷端换热器结构的内在变化规律,为冷端换热器设计提供参考,本文建立了G-M制冷机冷端换热器计算模型,提出了一种增大换热面积的结... 为了研究大冷量、大质量流G-M制冷机中冷端换热器结构对制冷机性能的影响,研究制冷机换热效率及制冷性能与冷端换热器结构的内在变化规律,为冷端换热器设计提供参考,本文建立了G-M制冷机冷端换热器计算模型,提出了一种增大换热面积的结构,并搭建实验台进行了实验测试验证。研究结果表明,冷端换热器的间隙厚度存在一个最优值,间隙长度在30 mm左右时制冷机的制冷性能较好;通过将换热器平面结构变为凸台结构,有效提高了制冷机在70 K温度下的制冷量。本研究对研制大冷量G-M制冷机具有指导意义。 展开更多

关键词 G-M制冷机 冷端换热器 大冷量

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