G-M型單級(jí)脈管制冷機(jī)理論和實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本文自制并測(cè)試了GM型脈管制冷機(jī)旋轉(zhuǎn)閥性能，為研究進(jìn)排氣時(shí)間對(duì)制冷機(jī)溫度穩(wěn)定性的影響打下了基礎(chǔ)。具體內(nèi)容如下： 一、脈管制冷機(jī)的數(shù)值模擬。 采用CcFD軟件F1uent6.1對(duì)小孔型脈管制冷機(jī)，進(jìn)行了初步的模擬，模擬結(jié)果顯示：由于工質(zhì)的慣性和脈管內(nèi)存在的渦流使得冷端的速度矢量產(chǎn)生微小的波動(dòng)，脈管冷端溫度波動(dòng)偏大，熱端工質(zhì)溫度稍高于環(huán)境溫度，并且沒(méi)有出現(xiàn)明顯的溫度軸向分布，而在渦流外，速度和溫度出現(xiàn)較好的分層。另外從模擬中

2、，我們可以清晰的看出二次流的存在。 二、脈管制冷機(jī)實(shí)驗(yàn)研究。 研究了通過(guò)不同填料方式對(duì)脈管制冷機(jī)的影響，我們采用了純不銹鋼絲網(wǎng)、1／3鉛丸+2／3不銹鋼絲網(wǎng)、1／3Er3Ni+2／3不銹鋼絲網(wǎng)進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明：采用復(fù)合填料方式，可以抑制直流的產(chǎn)生，改善了脈管制冷機(jī)性能，實(shí)現(xiàn)雙向進(jìn)氣脈管制冷機(jī)在較高溫區(qū)長(zhǎng)時(shí)間地穩(wěn)定工作；同時(shí)我們采用旁通閥、增加充氣壓力和采用小孔型幾種方法進(jìn)行了溫度穩(wěn)定性的實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明，它們

3、在一定程度上也有利于脈管制冷機(jī)性能的穩(wěn)定。 三、平面旋轉(zhuǎn)閥的研制和性能測(cè)試。 GM型脈管制冷機(jī)的進(jìn)排氣時(shí)間比值通過(guò)改變旋轉(zhuǎn)閥結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。為了研究該比值對(duì)脈管制冷機(jī)制冷量、效率及溫度穩(wěn)定性的影響，本文自行研制了一臺(tái)旋轉(zhuǎn)閥，并對(duì)自制旋轉(zhuǎn)閥和進(jìn)口旋轉(zhuǎn)閥性能進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：兩者在制冷溫度、壓力波形、制冷量上基本相同，最低溫度比進(jìn)口的旋轉(zhuǎn)閥高0．03K，壓力波形上一致，相同溫度上得到相同的制冷量。然而，實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)在相同