液氦溫區(qū)兩級(jí)脈沖管制冷機(jī)實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、與傳統(tǒng)的回?zé)崾降蜏刂评錂C(jī)如G-M制冷機(jī)和斯特林制冷機(jī)相比，脈沖管制冷機(jī)作為一種新型回?zé)崾街评錂C(jī)沒有低溫下的運(yùn)動(dòng)部件，因而具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、可靠性高、機(jī)械振動(dòng)和電磁噪聲低等突出優(yōu)點(diǎn)，在超導(dǎo)、軍事、通訊等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。本文在回顧脈沖管制冷機(jī)的發(fā)展歷史和最新研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上，對(duì)液氦溫區(qū)脈沖管制冷機(jī)進(jìn)行了如下具體研究工作：
　　首先對(duì)兩級(jí)脈沖管制冷機(jī)第二級(jí)制冷量進(jìn)行了估算。利用焓流理論初步估算兩級(jí)脈沖管制冷機(jī)第二級(jí)的理論制冷量，然

2、后計(jì)算制冷機(jī)第二級(jí)的各種損失，最后用理論制冷量減去各項(xiàng)損失得到實(shí)際制冷量。根據(jù)理論計(jì)算的結(jié)果確定了兩級(jí)脈沖管制冷機(jī)第二級(jí)制冷量。
　　其次完成兩級(jí)脈沖管制冷機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的搭建工作。脈沖管制冷機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)包括制冷機(jī)系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和真空絕熱系統(tǒng)。其中制冷機(jī)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)閥閥芯使用了Rulon材料，第二級(jí)回?zé)崞鞑捎昧舜判孕罾洳牧螲oCu2和Er3Ni。二級(jí)冷頭溫度用精確標(biāo)定的二極管溫度計(jì)DT470測(cè)量，精度為0.01K，測(cè)量的溫度值通

3、過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)內(nèi)。該實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)備先進(jìn)，具有測(cè)量精度高，操作控制方便靈活等特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)臺(tái)的搭建為脈沖管制冷機(jī)的性能調(diào)試奠定了基礎(chǔ)。
　　最后對(duì)兩級(jí)脈沖管制冷機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究與性能調(diào)試。我們使用長(zhǎng)頸管替代小孔閥調(diào)節(jié)壓力波和速度波的相位，通過變換長(zhǎng)頸管的管長(zhǎng)對(duì)制冷機(jī)進(jìn)行優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)當(dāng)長(zhǎng)頸管內(nèi)徑2mm、長(zhǎng)2.5m時(shí)制冷機(jī)溫度降到最低。然后研究雙向進(jìn)氣對(duì)制冷機(jī)性能的影響，通過對(duì)比內(nèi)徑1mm和2mm的雙向進(jìn)氣，發(fā)現(xiàn)當(dāng)使用內(nèi)徑為1mm的雙向