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星载长波红外焦平面成像系统 被引量：15
1
作者 李春来 林春 +2 位作者 陈小文 丁学专 王建宇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期2253-2260,共8页
随着国产红外焦平面技术的发展,使用长波红外焦平面器件采用推扫方式对地观测的成像系统成为现实。文中介绍的星载长波红外焦平面成像系统是一个工作波段在8.0~12.5μm之间的对地观测相机,该相机采用两条256×1的长波红外焦平面探测... 随着国产红外焦平面技术的发展,使用长波红外焦平面器件采用推扫方式对地观测的成像系统成为现实。文中介绍的星载长波红外焦平面成像系统是一个工作波段在8.0~12.5μm之间的对地观测相机,该相机采用两条256×1的长波红外焦平面探测器,60 K的深低温斯特林制冷机和同轴两反RC主光学系统的技术方案,通过设置合理的探测器冷屏、并采用-26°C的低温光学系统以及高性能的信息获取和处理电路,系统获得了较好的温度灵敏度,利用该相机获取了外景长波红外图像,这是我国利用国产的红外焦平面器件获取的截止波长大于12.5μm的红外图像。 展开更多
关键词 长波红外焦平面 星载 低温光学 斯特林制冷机
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基于大冷量斯特林制冷机的LNG加气站BOG再液化回收技术 被引量：15
2
作者 张宁 徐雅 +3 位作者 沈惬 张冲 邵斌 孙大明 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S2期166-171,共6页
对比分析了LNG(液化天然气)加气站3种BOG(蒸发气)回收方式,指出采用大冷量斯特林制冷机的BOG再液化回收技术,不仅解决了传统回收方式对天然气管网和CNG(压缩天然气)站的依赖,而且实现了液化天然气储运过程中的"零排放",经济... 对比分析了LNG(液化天然气)加气站3种BOG(蒸发气)回收方式,指出采用大冷量斯特林制冷机的BOG再液化回收技术,不仅解决了传统回收方式对天然气管网和CNG(压缩天然气)站的依赖,而且实现了液化天然气储运过程中的"零排放",经济和社会效益显著。在此基础上,探讨了单级整体式斯特林制冷机的制冷能力以及BOG的液化量,试验和计算结果表明:单级斯特林制冷机的制冷量达到1kW@77K和2kW@110K,每月BOG液化能力≥8t,满足了我国小型LNG站BOG回收过程对冷量的需求。 展开更多
关键词 液化 天然气 回收 加气站 蒸发气 斯特林制冷机
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微型斯特林制冷机振动主动控制 被引量：9
3
作者 王永 董卓敏 +2 位作者 陆国华 吴亦农 孙德敏 《实验力学》 CSCD 北大核心 2003年第4期506-512,共7页
本文研究了微型斯特林制冷机的振动主动控制问题.设计了一种全新的减振方案,即用直线电机推动一个质量平衡块来抑制制冷机的振动,采用基于前馈的自寻优控制器,控制算法由DSP芯片实现.使用该方案,制冷机的振动水平减小了一个数量级.
关键词 斯特林制冷机 振动 主动控制 前馈控制 DSP 红外技术 系统设计 控制算法
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气体轴承斯特林制冷机研究进展 被引量：11
4
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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微型斯特林制冷机可靠性现状及趋势 被引量：11
5
作者 陈晓屏 《真空与低温》 2010年第4期198-202,共5页
制冷机的可靠性一直是军用微型斯特林制冷机最重要的性能指标。首先阐述了可靠性的一些基本知识,之后介绍了RICOR、Thales Cryogenics和BAE等几家公司的斯特林制冷机可靠性预测方法。同时还详细介绍了从上个世纪50年代至今国内外军用微... 制冷机的可靠性一直是军用微型斯特林制冷机最重要的性能指标。首先阐述了可靠性的一些基本知识,之后介绍了RICOR、Thales Cryogenics和BAE等几家公司的斯特林制冷机可靠性预测方法。同时还详细介绍了从上个世纪50年代至今国内外军用微型制冷机可靠性水平的增长情况及其发展趋势,最后介绍了一些制冷机常用的可靠性加速方法。 展开更多
关键词 微型斯特林制冷机 可靠性 趋势 加速
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空间用斯特林制冷机结构的发展 被引量：11
6
作者 许国太 闫春杰 +1 位作者 霍英杰 王田刚 《真空与低温》 2008年第3期167-171,共5页
斯特林制冷具有工作范围宽、启动快、效率高、操作简便等诸多特点,是我国目前急需突破的空间制冷技术。随着影响制冷机性能的各种因素逐步得到解决,制冷机寿命及可靠性大大提高,现在正向空间工程应用转化。主要介绍了空间斯特林制冷机... 斯特林制冷具有工作范围宽、启动快、效率高、操作简便等诸多特点,是我国目前急需突破的空间制冷技术。随着影响制冷机性能的各种因素逐步得到解决,制冷机寿命及可靠性大大提高,现在正向空间工程应用转化。主要介绍了空间斯特林制冷机结构的发展情况,将对制冷机的设计优化,进一步提高制冷机工作寿命和可靠性提供有益参考。 展开更多
关键词 空间制冷 斯特林制冷机 结构发展
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斯特林制冷机压缩机固有频率的理论与实验研究 被引量：10
7
作者 刘冬毓 吴亦农 +1 位作者 王维扬 陈纯正 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1320-1324,共5页
为了提高斯特林制冷机的制冷效率,提出了一个新的更准确的压缩机固有频率计算公式,并详细介绍了推导该公式的思想和方法.在分析活塞受力尤其是气体力的基础上建立了压缩活塞的运动方程,采用旋转矢量分解的方法阐述了气体力的作用机理和... 为了提高斯特林制冷机的制冷效率,提出了一个新的更准确的压缩机固有频率计算公式,并详细介绍了推导该公式的思想和方法.在分析活塞受力尤其是气体力的基础上建立了压缩活塞的运动方程,采用旋转矢量分解的方法阐述了气体力的作用机理和物理意义,认为气体既起到气体弹簧又起到吸收压缩功的作用,从而推导出压缩机系统刚度、固有频率的计算公式.以2 W@80 K牛津型斯特林制冷机为例,实验验证了该计算公式的准确性,与其他现有公式相比,该公式的计算结果与实验值更为一致.并通过不同压缩机负载的实验,验证了对气体力的理论分析. 展开更多
关键词 斯特林制冷机 压缩机 固有频率
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15W@77K气体轴承斯特林制冷机研究与开发 被引量：10
8
作者 王波 张银 +1 位作者 叶重 寇翠翠 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期106-109,共4页
为满足高温超导器件对斯特林制冷机需求,开展了15W@77K气体轴承斯特林制冷机研究与开发.提出小孔节流和连续狭缝节流相结合的气体静压轴承,采用Sage整机热力学和麦克斯韦电机电磁学仿真分析,设计了整体直线式的15W@77K气体轴承斯特林制... 为满足高温超导器件对斯特林制冷机需求,开展了15W@77K气体轴承斯特林制冷机研究与开发.提出小孔节流和连续狭缝节流相结合的气体静压轴承,采用Sage整机热力学和麦克斯韦电机电磁学仿真分析,设计了整体直线式的15W@77K气体轴承斯特林制冷机,制作样机进行性能测试.测试结果表明：制冷机在环境温度23℃下获得15.85W@77K的制冷量,输入电功为258.6W,制冷系数为0.0613,质量仅为3.5kg（不含控制器和散热器）,冷量质量比（制冷量/质量）达到4.53W/kg,制冷机最低温度为35K. 展开更多
关键词 斯特林制冷机 气体轴承 轻型 冷量质量比 样机
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磁共振成像低温超导磁体冷却系统设计及数值分析 被引量：9
9
作者 祁云 孙大明 +1 位作者 苏峙岳 乔鑫 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期965-971,共7页
为了减小冷却磁共振成像(MRI)低温超导磁体的资源消耗和经济成本,设计可快速冷却室温磁体至60 K以下的系统,并通过建立数学物理模型进行数值模拟,对系统进行优化设计和深入分析.系统以自主研发的大冷量单级斯特林制冷机为冷源,包括低温... 为了减小冷却磁共振成像(MRI)低温超导磁体的资源消耗和经济成本,设计可快速冷却室温磁体至60 K以下的系统,并通过建立数学物理模型进行数值模拟,对系统进行优化设计和深入分析.系统以自主研发的大冷量单级斯特林制冷机为冷源,包括低温风机、低温调控阀和氦气罐等组成部分.研究表明,优化系统运行参数可以显著提高冷却性能,其中系统内氦气的压力和流速尤为关键,因为两者能够显著影响压降与换热,进而影响冷却时间以及磁体最终所能达到的冷却温度.此外,当前斯特林制冷机的冷端换热器性能尚有提升空间.通过参数优化,系统在氦气压力为0.3 MPa、流速为13 m/s时能够达到较快的冷却速率,可在73.5 h内将质量为2 t的室温超导磁体冷却至60 K以下,有潜力在实际应用中实现MRI低温超导磁体的低能耗高效冷却. 展开更多
关键词 磁共振成像(MRI) 低温 超导磁体 循环冷却 斯特林制冷机
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斯特林制冷机分层回热器优化设计与实验 被引量：9
10
作者 黄小兰 蒋珍华 +3 位作者 陈曦 夏宇栋 刘少帅 吴亦农 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期14-18,共5页
为了提高斯特林制冷机在低温下的性能,把分层填充回热器结构应用于低温斯特林制冷机中。利用REGEN3.3对自行研制的斯特林制冷机用分层回热器进行了优化设计,并对此进行了实验研究。研究结果表明,回热器采用恰当的分层方式能大幅度提高... 为了提高斯特林制冷机在低温下的性能,把分层填充回热器结构应用于低温斯特林制冷机中。利用REGEN3.3对自行研制的斯特林制冷机用分层回热器进行了优化设计,并对此进行了实验研究。研究结果表明,回热器采用恰当的分层方式能大幅度提高制冷机的性能。该斯特林制冷机与优化前相比,其膨胀机效率提高了52.8%,整机效率提高了79.8%。 展开更多
关键词 斯特林制冷机 分层回热器 REGEN3 3
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斯特林制冷机技术研究进展综述 被引量：8
11
作者 饶启超 任博文 +1 位作者 刘沛 迟国春 《低温与超导》 CAS 北大核心 2018年第2期19-24,33,共7页
介绍了国内外长寿命斯特林制冷机技术的研究进展及其应用情况,并对影响斯特林制冷机工程应用的工作寿命和可靠性进行了简要分析。综述了国内外斯特林制冷机技术的发展现状。
关键词 斯特林制冷机 工作寿命 可靠性
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动力吸振器在斯特林制冷机振动控制中的应用 被引量：8
12
作者 孙述泽 闫春杰 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期13-15,57,共4页
针对斯特林制冷机的振动模型分析了振动特点,分析了动力吸振器在斯特林制冷机振动控制中的应用,给出了动力吸振器的设计方法。
关键词 动力吸振器 振动特性 斯特林制冷机
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高温超导用自由活塞斯特林制冷机理论研究 被引量：8
13
作者 王波 叶重 +1 位作者 朱魁章 杨坤 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2012年第8期7-11,共5页
制冷机是制约高温超导器件的瓶颈。文中针对自由活塞式斯特林制冷机进行了理论研究,建立了自由活塞斯特林制冷机的热声模型,对充气压力、活塞的位移振幅、热端换热器温度和密封间隙进行了模拟。模拟结果显示,以最大制冷量为目标最佳充... 制冷机是制约高温超导器件的瓶颈。文中针对自由活塞式斯特林制冷机进行了理论研究,建立了自由活塞斯特林制冷机的热声模型,对充气压力、活塞的位移振幅、热端换热器温度和密封间隙进行了模拟。模拟结果显示,以最大制冷量为目标最佳充气压力为1.9MPa,增加活塞位移振幅、降低回热器热端温度以及减小密封间隙可提高制冷机的性能。 展开更多
关键词 斯特林制冷机 高温超导 自由活塞 热声模型
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回热器丝网参数对斯特林制冷机性能的影响
14
作者 韩春生 王峰 +1 位作者 韩蓬磊 饶启超 《红外》 CAS 2024年第8期24-32,共9页
回热器为斯特林制冷机的关键部件,其参数直接影响制冷机的工作效率,不锈钢丝网为回热器填料。分析了回热器丝网参数对斯特林制冷机性能的影响。利用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)仿真得出回热器内流场分布、压力分布... 回热器为斯特林制冷机的关键部件,其参数直接影响制冷机的工作效率,不锈钢丝网为回热器填料。分析了回热器丝网参数对斯特林制冷机性能的影响。利用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)仿真得出回热器内流场分布、压力分布规律。利用流量测试系统得出空隙率与流量之间的关系。空隙率越大,回热器内部流量越大,降温时间有所增加。通过试验研究了不同空隙率、丝网数量对性能的影响。结果表明,当丝网数量相同、回热器空隙率为0.61~0.78时,空隙率增大,制冷机降温时间随之增加;当回热器丝网数量为600~800时,制冷机降温时间随着回热器丝网填充数量的增加而降低。 展开更多
关键词 斯特林制冷机 回热器丝网 试验 计算流体力学
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基于FPGA的斯特林制冷机控制系统 被引量：7
15
作者 朱鹏 傅雨田 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期39-41,64,共4页
针对进口的分置式斯特林制冷机,使用Field Programmable Gate Array(FPGA)作为核心控制器对其进行控制。采用模块化的方法,对系统功能进行细分。着重阐述使用DDS技术生成压缩机双直线电机的SPWM驱动波形的方法,对子模块的功能作了详细讲... 针对进口的分置式斯特林制冷机,使用Field Programmable Gate Array(FPGA)作为核心控制器对其进行控制。采用模块化的方法,对系统功能进行细分。着重阐述使用DDS技术生成压缩机双直线电机的SPWM驱动波形的方法,对子模块的功能作了详细讲解,并简单介绍了系统中温度闭环控制的数字PID算法。FPGA实现的数字式控制系统抗干扰能力强,具有一定的空间应用价值。 展开更多
关键词 FPGA 斯特林制冷机 温度闭环控制 SPWM PID
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基于Regen的斯特林制冷机回热器优化设计与实验研究 被引量：7
16
作者 高瑶 张文君 +3 位作者 张永清 朱魁章 陆永达 王波 《低温与超导》 CAS 北大核心 2013年第8期14-18,共5页
基于Regen软件对斯特林制冷机回热器进行了优化设计,分别对回热器长度、冷端压比、回热器填料网片目数和回热器填料填充方式进行了优化设计和试验研究。理论和试验研究发现,通过改变回热器填料网片目数和填充方式可以达到提高回热器效... 基于Regen软件对斯特林制冷机回热器进行了优化设计,分别对回热器长度、冷端压比、回热器填料网片目数和回热器填料填充方式进行了优化设计和试验研究。理论和试验研究发现,通过改变回热器填料网片目数和填充方式可以达到提高回热器效率的目的,同时研究还发现在相同目数下,采用更细的不锈钢丝作为回热器填料材料,可以提高回热器效率。 展开更多
关键词 回热器 REGEN3 3 斯特林制冷机
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斯特林制冷机的自寻优前馈振动控制 被引量：5
17
作者 王永 张国庆 陈光 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期261-265,共5页
研究采用自寻优前馈方案实现斯特林制冷机的主动减振。斯特林制冷机是提供空间大制冷量的最佳手段。从减轻重量、减小体积和功耗的角度出发,提出了一种基于前馈控制的主动减振方案,用直线电机推动一个质量平衡块以抑制制冷机的振动,并... 研究采用自寻优前馈方案实现斯特林制冷机的主动减振。斯特林制冷机是提供空间大制冷量的最佳手段。从减轻重量、减小体积和功耗的角度出发,提出了一种基于前馈控制的主动减振方案,用直线电机推动一个质量平衡块以抑制制冷机的振动,并设计了控制器参数的在线自寻优算法,实现整套系统的全自动运行。该减振系统的控制算法由DSP实现,将制冷机的基频振动水平降低到原来的2.87%。 展开更多
关键词 振动控制 前馈控制 斯特林制冷机 最优化
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斯特林制冷机在冰箱系统中的应用及可行性研究
18
作者 李靖 刘青山 +1 位作者 杨鹏 刘迎文 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期137-144,共8页
斯特林制冷机具有运动部件少,无需润滑油,制冷过程无相变,制冷温度范围大,制冷量方便可调和制冷效率高等优点,在商用/民用制冷系统中具有广阔的应用前景。为满足用户低温冰箱高端化需求,本文研制了一台蒸气压缩和斯特林机联合制冷的多... 斯特林制冷机具有运动部件少,无需润滑油,制冷过程无相变,制冷温度范围大,制冷量方便可调和制冷效率高等优点,在商用/民用制冷系统中具有广阔的应用前景。为满足用户低温冰箱高端化需求,本文研制了一台蒸气压缩和斯特林机联合制冷的多温区冰箱,开展了斯特林制冷机性能测试、散热和导冷结构设计优化及斯特林冰箱的整机性能研究,分析了输入功率和环境温度对斯特林制冷机性能的影响。结果表明:随着斯特林制冷机冷端温度的增加,其输出制冷量和COP均不断增加;增大输入功率可以有效增加输出制冷量,但COP略有降低。在环境温度43℃下,斯特林制冷机在冷端温度为-60℃时可输出制冷量为28.97 W,COP为0.37。本文还提出了基于热管技术的斯特林制冷冰箱的冷热端传热结构,仿真结果表明本文提出的散热导冷结构均可满足系统设计要求。最后,开展了斯特林制冷冰箱实验性能测试,32℃环境温度下的空载测试实验表明,低温室降温耗时相比冷冻室缩短28%;在环境温度43℃下,冰箱稳定运行后低温室平均温度可达-64.5℃,斯特林制冷机和整机耗电量分别为2.33 kW·h/d和4.13 kW·h/d。 展开更多
关键词 斯特林制冷机 冰箱 低温 耗电量
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空间用斯特林制冷机的寿命评价 被引量：6
19
作者 张晓明 杨少华 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期56-59,共4页
介绍了空间用斯特林制冷机的主要失效模式和失效机理,国内外寿命评价研究的状况和进展,分析了几种加速寿命评价方法。针对中国空间用制冷机寿命评价研究的现状,提出了加速寿命评价的一些见解和思路。
关键词 斯特林制冷机 空间用 寿命评价
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分置式斯特林制冷机的自耦PI温度控制
20
作者 侯光泽 王伟 +2 位作者 刘昊 胥春茜 杨玉玲 《低温与超导》 CAS 北大核心 2024年第4期46-50,72,共6页
分置式微型斯特林制冷机是一种多变量强耦合的非线性系统。针对分置式微型斯特林制冷机的温度控制存在超调量大和抗负载扰动能力不佳的问题,提出了分置式斯特林制冷机自耦PI的温度控制方法。该方法使用斯特林制冷过程近似温度模型,运用... 分置式微型斯特林制冷机是一种多变量强耦合的非线性系统。针对分置式微型斯特林制冷机的温度控制存在超调量大和抗负载扰动能力不佳的问题,提出了分置式斯特林制冷机自耦PI的温度控制方法。该方法使用斯特林制冷过程近似温度模型,运用递推最小二乘法辨识温度模型参数,设计二阶观测器获取平滑微分信号,进而构造误差函数,最后应用自耦PI控制器实现系统的有效控制。仿真和实验结果表明该控制方法的有效性,具有良好的动态特性和稳态性能。 展开更多
关键词 斯特林制冷机 模型辨识 自耦PI控制器
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