采用纤维毡填料的300 Hz两级脉冲管制冷机研究

工程热物理学报 , 2015, 36(11): 2319-2323.

采用纤维毡填料的300 Hz两级脉冲管制冷机研究

徐静远 ^1, , 余国瑶 ^2, , 张爽 ^3, , 戴巍 ^4, , 罗二仓 ^5,

1.中国科学院理化技术研究所低温工程学重点实验室,北京 100190;中国科学院大学,北京 100049

2.中国科学院理化技术研究所低温工程学重点实验室,北京,100190

3.中国科学院理化技术研究所低温工程学重点实验室,北京,100190

4.中国科学院理化技术研究所低温工程学重点实验室,北京,100190

5.中国科学院理化技术研究所低温工程学重点实验室,北京,100190

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(No.11004206,No.51476183)

关键词：不锈钢纤维毡 , 脉冲管制冷机 , 高频 , 无负荷温度

Investigation on a 300 Hz Two-Stage Pulse Tube Cooler With Random Fiber as Regenerator Material

Keywords： stainless random fiber , pulse tube cooler , high frequency , no-load temperature

高频脉冲管制冷机具有较高的能量密度和比功率,具有重要的发展前景.本文对采用纤维毡作为回热器填料的300 Hz两级脉冲管制冷机进行了数值模拟.首先优化了系统尺寸,考察了系统平均压力与制冷机入口压比对系统性能的影响;重点研究了不锈钢纤维毡的丝径和孔隙率对制冷机性能的影响,并且将最优尺寸下不锈钢丝网和纤维毡作为填料时对制冷机性能影响进行了对比.当制冷机入口压比为1.2时,纤维毡作为回热器填料的系统获得了26.4 K的无负荷冷头温度,相比丝网作为填料的系统下降了近10 K,此时不锈钢纤维毡丝径为8μm,孔隙率为85％.

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