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微型斯特林制冷机的实验研究

一、引言 最近儿年我们对国产3LY一。.8/194’和A3o4。二种斯特林循环制冷机的热力学性能进行了系统的测量,前者为小型单级制冷机,后者为微型双级制冷机。测量内容包括制冷温度、操作压力、制冷功率、冷却时间等参数及其相互之间的关系。此外还考虑了环境条件、回热器污染情况等对制冷机性能的影响。本文只介绍微型双级斯特林制冷机的实验研究。二、装置特性这台微型双级斯特林制冷机于1972年由北京大学制成。其主要的技木参数见表I,J尸~‘丫肚当三田正\/’不l/‘m钊,I份r爸二军图1制冷机测温 点布置图巾卜膨胀腔;2一回热器;3一膨胀腔;4一回热器5一热交换器6一压缩腔;7一活塞.最低制冷温度为25一30K〔“二。除少数几个零件外,大部分元件均用不锈钢制造。制冷机的气缸与排出器构成一个阶梯形的,低温膨胀腔,排出器内有两个同轴布置的回热器,采用不锈钢丝网作填料,在一级冷头外部装有一个铜屏,在铜屏外面的绝热夹套中缠绕有若千层镀侣涤纶薄膜,以减...  (本文共6页) 阅读全文>>

《低温与特气》1987年04期
低温与特气

分置式斯特林制冷机参数的优化

一、引言 分置式斯特林制冷机克服了整体式斯特林制冷机冷头受压缩机部分振动影响的缺点,而保持了整体式斯特林制冷机的结构紧凑、效率高、起动快等优点,因而受到国内外许多部门的重视,发展较快,应用较广。怎样较快地找到其最优化设计参数,是个急待解决的问题。 本文讨论分置式斯特林制冷机的结构特点及数学模型的特殊问题。建立了低温制冷机优化设计的目标函数,采用书黝束非线性规划理论,建立了分置式斯特林制冷机的优化模型。 本文采用的数学模型,考虑了斯特林制冷机中的回热损失、流动阻力损失、穿梭损失、泵气损失、轴向导热损失及其它损失对冷量的影响;另外,还考虑了流阻、摩擦、传动、电机损失等直接功耗损失。采用修正室温腔和低温腔内部工质温度的办法来补偿等温模型的缺陷,以便使优化结果更符合实际。 用本文建立的优化模型进行了实例计算,并把优化结果与实验统计数据进行了比较。 尹二、制冷机结构示意图优化设计的对象是分置式斯特林制冷机,图1是其结构示意图。左边是气缸一...  (本文共9页) 阅读全文>>

《深冷技术》1989年05期
深冷技术

影响斯特林制冷机性能因素的理论分析

一、前 官斯特林制冷机的性能,不仅与机器的结构参数和所使用的工质有关,而且还受运行工况条件的影响。为了设计满足一定运行条件内最佳结构的制冷机,或者针对给定结构的制冷机,找出其最佳工作状态,都需要了解影响制冷机性能的各种因素及其影响规律。由于回热式制冷机内工质热力变化过程与能量转换过程的复杂性,精确的理论分析非常繁复,只能借助大型高速计算机才能求得数值解,实际上由于缺乏必要的摩擦阻力系数和准确的换热系数等数据,其解也仍是近似的。目前,唯一能得出解析解的 Schmidt等温模型理论仍被普遍采用,该模型直观地反映了制冷机性能与各参数间的关系,分析简便,但过于理想化,与实际情况差别太大。60年代后,随着计算机的应用,人们提出了各种各样的数值模拟求解方法[‘’‘]。这些方法繁易程度不一,其中绝热气缸模型是较为简便的一种,比等温模型接近实际,已知绝热过程与等温过程是工质实际热力过程的两个极限惰况。本文结合等温模型和绝热气缸模型进行分析,得出...  (本文共7页) 阅读全文>>

《制冷技术》1986年03期
制冷技术

斯特林制冷机设计参数的优选方法探讨

低温气体制冷机设计的主要原则是理论制冷量尽可能达到最大值。本文以我国生产的,LY一0·5/194型单级回热式气体制冷机(通常工作温度为液氮温度)为例,就斯特林型制冷机有关参数的优化设计选择问题,提出几点粗浅的看法,可供读者参考.一、关于最佳中角 斯特林型制冷机的理论制冷量,如果按照斯沫特(Schmidt)等温模型来计算的话,那么其一般表达式为: ,二,,,,,n·5 in击q.=5·‘3 6x‘”一‘厂V OW石千7飞二矛八王干W社S)(1妙式中 q,—单级斯特林制冷机的理论制冷量; 下—系统的平均压力,即操作(工作)压力: V.一膨胀腔最大容积; W‘eeee压缩腔最大容积和膨胀腔最大容积之比: .—马达的转速; 今一压缩腔最大容积和膨胀腔最大容积之间的相位差; 卜一~一压力参数,其意义见下述式(3); t—压缩腔温度和膨胀腔温度之比; S—相对余隙容积. 在上述表达式(1)中,粗略看起来,似乎当小角刚好等于90。时,理论制冷...  (本文共5页) 阅读全文>>

《西安交通大学学报》1989年04期
西安交通大学学报

斯特林制冷机循环的分析及计算

O前言 迄今为止,斯特林制冷机已有多种机型,文献〔1」和〔2〕分别给出了单、双级斯特林制冷机的计算式.显然,这些公式都有其自身的局限性.本文在对该类机器的循环作深入分析的基础上,探讨并获得了它们的通用计算式,以适应斯特林制冷机发展的需要.1循环分析 图1为各种斯特林制冷机的示意图.其中a为众所周知的单级斯特林制冷机示意图;犷,贾:回-属_二尹x一护图l斯特林制冷机刁 意图︸馨一︸酬淤一司门l嗜卫一阮·不厂。rR少︸,对门皿l 一澳腹展︸沦日一七︸仪︸︸ 一l卜卑洛“|114西安交通大学学报第23卷且补偿了冷损刁Q鞍:时,仅有发生在T龙一少二低温区的冷损JQ货盈.才消耗低温冷量Q:.若忽略除刁Q贯盆:以外的其它损失,则在QE~JQ袜:时,获得双级循环的最低温度T盔皿、为T乱,i。~CP(1一刀说.)rM“玩卿十似‘一呱’(5) 若回热器效率刀丑.、比热Op、压比八/尹:都与单级机器相同,显热 尹要nli。尹盖二、 同理可得,二级机...  (本文共5页) 阅读全文>>

《低温与超导》2017年08期
低温与超导

基于气体轴承斯特林制冷机的低温冰箱

1引言医疗卫生安全切实关系着消费者健康及社会稳定。冷藏药品,尤其是温度敏感性药品的流通安全是药品安全的重要组成部分。然而,我国目前的医药冷链存在仓储保存、运输等方面的问题[1,2]。一方面现有医用低温冰箱供不应求,质量参差不齐,另一方面由于国内技术条件仍较为有限,缺乏能满足“远程救命”药品配送和“最后一公里”存储配送的便携式、宽温区、高控温精度要求的医用低温冰箱,这是药品冷链所缺失的重要部分。目前低温医疗冰箱主要为基于多级复叠式蒸汽压缩制冷循环或采用多元混合工质单级压缩系统的低温冰箱,可达到-40~-196℃温区,用于储存温度在-80℃以下温区的制药、医学等生物样品及药品的冷冻冷藏[3]。但其系统存在便携性差、温区窄、维护保养复杂、低温油路堵塞等问题。国内市场上已开发的众多医用低温冰箱产品,均采用蒸汽压缩循环原理,其存在控制温度单一的缺点,针对-20℃、-40℃、-70℃、-86℃、-150℃等温区均需开发对应的产品,不能够涵盖...  (本文共6页) 阅读全文>>