论文部分内容阅读
脉冲管制冷机作为一种新型回热式制冷机，具有结构简单、可靠性高、振动小、寿命长、电磁干扰小等优点，逐渐得到国际航天界的广泛重视。随着脉冲管制冷技术的发展，今后研究工作重点主要为提高脉冲管制冷机效率和满足脉冲管制冷机空间应用的多样化。 为满足空间多温区制冷需求，本文提出了一台压缩机驱动两个冷指的新型制冷技术，简称为双冷指脉冲管制冷机。本文设计实验方法搭建实验台，实验研究双冷指脉冲管制冷机冷指间相互影响规律以及冷指对压缩机输出特性的影响。利用实验测量结果指导双冷指脉冲管制冷机设计，实现压缩机输入功不超过250W，13W@150K和3.7W@150K的制冷需求。本文对双冷指脉冲管制冷机的研究内容和结论如下: 实验测量七台单脉冲管制冷机的制冷性能，确定每台制冷机最佳运行频率、最佳充气压力和155W压缩机输入功时制冷机制冷量随温度变化的斜率，为双冷指脉冲管制冷机研究奠定了基础。 提出利用双冷指制冷机两冷指入口质量流量分配比例，质量流量相位和压缩机输出特性研究双冷指脉冲管制冷机耦合特性。利用恒温式热线风速仪测量冷指入口质量流量和质量流量相位，利用LVDT位移传感器和压电式压力传感器测量压缩机输出特性。 实验测量双冷指脉冲管制冷机中冷指的尺寸，冷指制冷量和压缩机输入功对制冷机冷指间入口质量流量分配比例和质量流量相位的影响规律以及压缩机输出特性的影响。结果表明制冷量影响同时影响两冷指质量入口流量分配比例和质量流量相位，对压缩机输出PV功影响较小;制冷机总质量流量为两冷指质量流量矢量和，冷指入口质量流相位不同;冷指尺寸对压缩机输出特性和两冷指总质量流有影响，冷指的尺寸越大，冷指分配的质量流量越多，质量流量超前压力波相位越小;压缩机输入功对冷指间耦合特性影响很小。 耦合特性实验指导双冷指脉冲管制冷机，实现了压缩机输入功不超过250W，13W@150K和3.7W@150K的制冷需求。 双脉冲管制冷机整机研究。利用制冷效率和耦合效率评价双冷指脉冲管制冷机的实用性。优化双冷指脉冲管制冷机制冷性能，初步探究调节气量分配对双冷指脉冲管制冷机制冷性能的影响。实验结果表明此双冷指脉冲管制冷机可实现本文提出的制冷目标。本文提出的调节气量分配装置，可调节双冷指脉冲管制冷机冷指间制冷性能，但会降低整机制冷效率。