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单级脉管制冷机多点取冷实验研究: 2025年; 单级脉管制冷机往往只考虑了冷头的制冷性能,其冷指冷头、室温端由于大温度梯度的存在所产生的制冷效用却常被忽略。为最大限度利用该类制冷机的制冷潜力,同时探究其多温区应用可能,由此开展了实验研究。基于一台8W@80K单级同轴型脉管制冷机,采用冷指外部及冷端分别添加负载的方式,模拟不同温区环境。通过热负荷的调控,获得了脉管制冷机不同负载方式下的制冷性能。基于实验数据的对照,分析了不同输入功下,制冷机中间制冷量、冷端制冷量等重要参数间的影响机制,并讨论了其潜在联系。实验结果表明,中间制冷温度、中间制冷量一定时,单级脉管制冷机多温区应用是可行的。; 张安阔谢芳余文辉韩一楠熊超谢晶; 关键词：脉管制冷机单级

多级串列式脉管制冷机调相与功回收研究: 2025年; 为了解决超导电流引线冷却面临冷却温度梯度大、冷量需求高等问题,同时进一步优化脉管制冷机效率,设计了新型的多级串列式脉管制冷机。该制冷机配备三级冷头可提供三级制冷温区,共同提供冷量,实现对电流引线从室温端至低温端的梯级冷却。同时前一级冷头的膨胀功可作为后一级冷头的输入功回收利用,进一步回收功。对此新型制冷机进行了整机设计与模拟,仿真分析了工作频率,惯性管尺寸,第一级冷头前空容积等参数对多级串列式脉管制冷机相位分布的影响并对其进行了优化。研究结果表明:多级串列式结构可回收膨胀功共1.1 kW,功回收占比为74.32%,减少了功的损失。; 冯一宁朱绍伟; 关键词：脉管制冷机串列式数值模拟

一种脉管制冷机冷头无线调频装置、系统及方法: 本发明涉及脉管制冷机技术领域，提供一种脉管制冷机冷头无线调频装置、系统及方法，所述一种脉管制冷机冷头无线调频装置包括：冷头驱动模块，用于与脉管制冷机的冷头连接；脉冲发生模块，与冷头驱动模块连接，脉冲发生模块用于产生脉冲信...; 韩丽明潘长钊刘旭明马帅查奎帆郭伟杰

频率对热耦合两级脉管制冷机重力效应影响研究: 2025年; 为了削弱脉管制冷机在不同重力方向下因冷热端温差导致的自然对流问题,探究频率对制冷机重力效应的影响。基于二维CFD模拟了各角度下不同频率的脉冲管内部温度场的及相位的变化,并通过实验验证了不同角度及频率下制冷机制冷温度的变化。结果表明:脉管制冷机在不同频率下运行时,分别在冷端朝向角为120°和150°时展现出最差的制冷性能。随着运行频率的增大,高频压力波对自然对流抑制作用逐渐凸显,重力方向变化对于脉管制冷机的影响减弱。增大制冷机运行频率可部分削弱重力效应对制冷机性能影响。; 陈振曜殷旺惠贺军杨伟业吴亦农蒋珍华蒋珍华刘少帅; 关键词：脉管制冷机自然对流 CFD

推移活塞运动方式对脉管制冷机性能影响仿真研究: 2025年; 相较于斯特林制冷机,惯性管气库调相型脉管制冷机的理论效率较低,原因在于其脉管热端产生的声功在惯性管气库中转化为热量而未能有效利用。而推移活塞调相型脉管制冷机则能够回收脉管热端的膨胀功,在制冷效率提升方面占有较大的优势。由此,基于Sage一维数值模型对一款采用推移活塞调相的6 W@80 K同轴斯特林型脉管制冷机进行了仿真分析与研究。首先,建立推移活塞的运动方程及相位关系图,即推移活塞调相型脉管制冷机的位移-体积流-压力波的相位关系。其次,开展了推移活塞相位及振幅对调相性能和制冷机制冷性能的影响规律研究。发现推移活塞振幅3 mm、相位45°时,冷头COP达到7.3%的最优值。最后,在制冷性能、能量流动和相位关系方面对推移活塞调相和双段惯性管气库调相的计算结果进行了对比分析。研究结果显示:两种调相方式下,冷头COP分别为7.38%和5.71%,相位关系分别为24.79°、-32.95°和27.5°、-11.3°。通过对整机能量流动的研究,阐述了两种调相结构工作原理的差异,指出推移活塞能够回收脉管热端声功、优化相位分布。; 屈方杰闫春杰庄昌佩罗新奎杨宝山何嘉华王冲聪; 关键词：脉管制冷机 COP

百瓦级高效推移活塞型脉管制冷机实验研究: 2025年; 推移活塞型脉管制冷机采用推移活塞进行相位调节和声功回收,潜在制冷效率高。针对制冷温度在-100℃附近,当前研究缺乏同时满足大冷量和高效率的推移活塞型脉管制冷机。设计了1台应用于低温冷库的百瓦级制冷量的推移活塞型脉管制冷机,并实验测试其制冷性能,重点关注推移活塞运动和压缩机效率。基于验证后的数值模型,分析脉管冷指与压缩机的耦合关系及冷指内部相位关系。结果表明:当充气压力为3.0 MPa、运行频率为64.9 Hz、水冷温度为20℃、输入电功为500 W时,该推移活塞型脉管制冷机可在-100℃提供160.3 W制冷量,相对卡诺效率为22.2%。此时推移活塞领先压缩活塞59°,冷指内部相位分布合理,压缩机与冷指耦合良好,压缩机效率为78%。该制冷机为目前-100℃制冷温度附近效率最高的推移活塞型脉管制冷机。; 吴彦康陈曦郑朴周振东叶天张华; 关键词：低温冷藏

一种多级串列式脉管制冷机冷却型超导电流引线装置: 本发明涉及一种多级串列式脉管制冷机冷却型超导电流引线装置，包括电流引线与多级串列式脉管制冷机，其中，所述多级串列式脉管制冷机包括串列布置并能提供梯级制冷温度的若干级冷头，各级冷头从高温到低温依次对所述电流引线从室温段到低...; 冯一宁朱绍伟

60 K直线型百赫兹脉管制冷机优化及实验研究: 2025年; 目前空间用红外探测器对工作温区和冷量的需求日益增长,在低温制冷机的轻量化方面提出了更高的要求。高频脉管制冷机因具备结构紧凑、轻便、低噪声以及高运行可靠性等特性,而被视为冷却红外探测器件的理想冷源。国内外对于60 K温区下100 Hz频率的脉管制冷机方面研究较少,工作频率均在50 Hz左右。为了满足空间红外焦平面阵列所需温区及冷量,本文设计并研制了一台小型直线型100 Hz高频60 K脉管制冷机,利用Regen3.3对关键部件-回热器进行了优化分析,得出回热器长度、填料丝网目数以及分层填充时的比例对回热器损失以及制冷系数的影响规律。基于Sage软件对脉管制冷机内脉冲管、调相机构等重要部件结构参数进行仿真模拟与优化设计,其中制冷机的冷指部分质量仅为1.5 kg。此外,通过搭建脉管制冷机测试系统,深入分析运行频率、水冷温度以及输入电功对脉管制冷机性能的影响。研究结果表明:当回热器内混合填充1∶1的400目和635目的不锈钢丝网时,脉管制冷机的性能达到最优。与单段惯性管调相相比,采用变径的多段惯性管可显著提高制冷机的制冷性能。实验结果显示:在输入300 W电功时,可以获得42.69 K无负荷最低温度;在60 K可以得到7.4 W的制冷量,整机相对卡诺效率为9.6%。研究结果为相同温区下小型高频脉管制冷机设计提供有益参考。; 王晓玫陈曦周振东王利峰张宇轩祁影霞; 关键词：脉管制冷机高频制冷性能

双温区脉管制冷机及其温度控制装置、温度控制方法: 本发明公开了一种双温区脉管制冷机及其温度控制装置、温度控制方法，涉及双温区脉管制冷机技术领域，双温区脉管制冷机温度控制装置包括：控制系统、加热装置和两个温度传感器；控制系统和温度传感器、加热装置以及双温区脉管制冷机的压缩...; 惠贺军刘少帅吴亦农殷旺蒋珍华陆志丁磊

一种同轴型脉管制冷机的真空测试装置及制造方法: 本发明公开了一种同轴型脉管制冷机的真空测试装置及制造方法，包括测试真空室、电缆插座、内密封法兰、外密封法兰、热端法兰，五部分结构通过螺钉连接。真空室与电缆插座连接形成端面静密封；电缆插与外密封法兰连接形成端面静密封；内密...; 吴亦农陆志陈龙赵鹏高燕陆印君杨宝玉蒋珍华陈依骏黄政

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