制冷用线性压缩机结构设计与动力分析

介绍了制冷用线性压缩机结构中活塞组件、容量调节机构和气阀等设计选型的解决方法,提出一种以R134a为工质,冷量为2kW的线性压缩机设计方案。建立线性压缩机动力系统数学模型,并对模型中主要非线性因素气体力进行分析,以活塞运动方向为判据区分压缩机的工作过程,最后通过MATLAB/Simulink平台建模仿真,分析动力系统设计参数对制冷用线性压缩机动力性能的影响。     

轻量化高效线性压缩机设计与实验研究

线性压缩机为线性分置式斯特林制冷机的动力源,压缩机的效率基本决定了整机的制冷效率。本文设计出一款轻量化高效线性压缩机,采用Redlich型动磁式直线电机结构,通过向量分析法模型对线性压缩机进行动力学设计,通过试验验证设计并进行优化。     

10W@80K分置式气体轴承斯特林制冷机研究

为了同时满足冷量、重量、振动、寿命以及环境适应性的需求,开展了分置式气体轴承斯特林制冷机的研发。以气体轴承线性压缩机为驱动源,设计了一款大冷量分置式气体轴承斯特林制冷机。优选了制冷机的设计参数,系统研究了制冷机的运行频率、充气压力、降温时间与制冷量的变化规律,进行了相关实验研究,压缩机输入240Wac,制冷机输出性能指标达到10.2W@80K,验证了制冷机设计的合理性。     

线性压缩机整体及局部缩放的理论及实验研究

基于广泛使用于脉冲管制冷机的动圈式线性压缩机的结构及设计方程,讨论分析了该类压缩机的缩放法则及其基本原理,并归纳总结了具体的缩放实施方法。在整体缩放法则基础上提出了动圈式线性压缩机的局部缩放理论及方法,并对其进行了系统的理论分析和实验验证。     

吸排气压力对线性压缩机性能影响分析

线性压缩机由直线电机驱动,整机效率高.其性能不仅受电机驱动力的影响,还受到压缩机吸排气压力的影响.本文以R134a为工质,在标准工况下,分析了吸排气压力对动圈式线性压缩机的性能影响.在其他参数不变时,提高吸气压力使制冷量和排气量增加,但电功率也增加,导致性能系数(COP)下降,压缩机性能反而降低;排气压力的增加使压缩机运行经济性变差,另外还会造成压缩机行程的减少,并可能发生行程漂移.     

液氮温区高效脉冲管制冷机的特性研究

本文介绍了由线性压缩机驱动直线型脉冲管制冷机的最新研究结果。根据压缩机参数,依靠线性热声计算程序,优化出10 W级直线型脉冲管制冷机,并使得制冷机入口阻抗能够与压缩机匹配。实验结果表明,由于制冷机与压缩机之间耦合较好,压缩机在达到较好的声电效率的同时,制冷机也拥有较高的相对卡诺效率。其中最好的结果为在输入电功为127 W、制冷温度为77 K的情况下获得了9.4 W的制冷量,整机相对卡诺效率达到了19.8%。文中给出了不同压力、不同调相机构下的压缩机及制冷机特性并对结果进行了分析。     

泰勒斯低温技术公司线性斯特林制冷机发展现状

对泰勒斯低温技术公司线性斯特林制冷机的发展现状进行总结.分别对其线性斯特林制冷机压缩机技术发展、膨胀机技术发展、膜片弹簧设计原则和可靠性增长等方面进行了总结.     

冷压缩机温度场仿真及其冷却参数优化分析

为明确冷压缩机整机温度场分布,寻求最优冷却设计参数,本文以理化所自主研制的冷压缩机为背景,对冷压缩机进行传热与温度场分布分析。基于流体力学与传热学基本理论建立了涵盖整个冷压缩机的物理模型进行仿真计算。在此基础上,通过CCD(中心组合设计)采样,结合最小二乘法构建系统温度场等各变量的二阶响应面近似模型。随后以向叶轮传热最小与转子焊缝处平均温度最高为优化目标,采用多目标遗传算法对整机冷却参数进行优化,探求最优Pareto解组合方案。研究结果表明:冷压缩机内部负压氦气流场复杂,转子散热能力较差,冷却参数对冷压机温度场分布影响较大。优化得到冷压缩机最优冷却参数,并发现铜热锚结构有较大优化空间,为以后冷压缩机设计加工提供必要依据。     

超低温离心式冷压缩机通流部分设计与分析

冷压缩机设计目标总压比为15,设计为三级串联运行,设计压比分别为3.2,2.5,1.875,压缩工质为超低温负压氦气。通过气动计算与模拟优化,得到了合理的三级冷压缩机各级转速与各项几何参数。通过CFD模拟计算,得到了三级冷压缩机在设计工况下的流量、压比和等熵效率值。并以第一级为例,对压缩机内部模拟流场进行了分析,表明设计冷压缩机内部流场压力分布均匀,没有出现较大的流动分离与激波。通过对各级冷压缩机选取大量工况点进行模拟计算,得到了各级的预估工作性能曲线。结果表明,各级的设计都满足流量范围随级数增加而增大的要求,且各级目标工况处都在该级的高效区范围内,能够满足设计目标。     

线性压缩机RC负载测量法

与传统的位移传感器测量方法相比,RC负载法通过在线性压缩机出口连接阀门(R)和气库(C)来模拟阻抗特性,可以直接测量压缩机出口PV功,是一种非接触的无损检测方法,且具有装配简单的优点。此外,RC负载还可以直接用来模拟制冷机冷头阻抗,从而为压缩机与冷头之间的匹配提供参考。本文首先对线性压缩机进行建模计算,进而开展了线性压缩机驱动RC负载的实验研究,验证了该方法的有效性。     

斯特林用直线压缩机的研究

斯特林直线压缩机的性能决定了斯特林制冷机的性能和寿命,阐述了动圈式和动磁式斯特林用直线压缩机的发展及结构特点,并介绍了斯特林直线压缩机的设计计算模型,给出了电机效率与动子质量和角频率的关系,这是斯特林直线压缩机设计的重要控制指标。     

多级轴流压气机稳定性数值研究

本文以某压气机前五级为研究对象,利用计算流体力学方法研究了可转静叶对提高压气机部分转速下喘振裕度的效果,研究表明,可转静叶能够明显地提高压气机部分转速下的喘振裕度。通过分析影响压气机不稳定性的因素,给出了一个扩压参数来衡量压气机稳定性和承载能力,从而指导选取最优可转静叶安装角,使压气机喘振裕度达到最大,并在该参数的指导下,得出了可转静叶的一组最优安装角。     

静压气体轴承支撑的线性压缩机低频输出特性研究

气体轴承是线性压缩机的一种新型支撑方式,可消除活塞与气缸之间的磨损,提高压缩机的寿命。为了清晰了解气体轴承在低频下的特性,对气体轴承支撑的Redlich线性压缩机输出能力进行了模拟。气体轴承在低频下的稳定性以及压缩机的输出能力特性研究,可进一步拓展气体轴承在线性压缩机和斯特林制冷中的应用。     

Compact curved-grating stretcher for laser pulse amplification

A compact pulse stretcher using curved diffraction gratings is presented. It introduces positive group-delay dispersion and can operate in conjunction with a standard grating-pair compressor in chirped-pulse amplification systems. It presents several advantages over other systems proposed: It has no degrees of freedom and so is not highly sensitive to alignment errors, it is easy to align, it has a compact and robust design, and it uses standard optics. The frequency-dependent delay, dispersions up to third order, and the design parameters of the stretcher-compressor system that will yield good matching are analyzed. Examples of design specifications for a 40-fs pulse with a central wavelength of lambda=800 nm are given.     

Experimental study on variation of acoustical resonance frequency of duct with orifice depending on periodic motion

Recently, a linear compressor has been actively developed to improve the energy efficiency of home appliances, such as refrigerators. Unlike a reciprocating compressor, the suction part of a linear compressor is periodically moving. Therefore, the suction valve and the muffler constituting the suction part are periodically moving. However, up to now, there has been no research into the characteristics of the sound propagation in a periodically moving acoustic system. Thus, in this study, characteristics of sound propagation in a periodically moving acoustic system were investigated for the first time. Among a variety of acoustic filters used in a suction muffler, the change in the orifice impedance has been observed because this change is considered to be easily affected by periodically moving. Due to difficulty in measuring the orifice impedance in a periodically moving acoustic system, the change in the orifice impedance was predicted from the change in the input impedance of the suction muffler that included orifice. The experiments were carried out while changing the diameter and the pattern of orifice as well as length of the duct. As a result of experiments, the impedance of periodically moving orifice was changed depending on diameter, pattern of orifice and frequency band. Therefore, if periodically moving orifice was used to design a suction muffler in linear compressor or acoustic system, the change in the orifice impedance should be taken into consideration.     

高速压气机不稳定流动声测量技术研究

本文叙述了用声测量技术研究高速压气机的旋转不稳定特性、失速先兆及失速过程,建立了一套测量方法、测量系统,测量了高速压气机管道内声场的时域波形、频谱和管道声模态,结果分析表明:在没有激波的条件下高速压气机的管道声场中也存在低速压气机中可能存在的不稳定分量,但在有激波存在时无法分辨激波分量和不稳定分量,也未发现激波噪声分量的模态特征。所建立的测量系统具有高速、大容量、连续采集多通道信号的能力,并有快速计算频谱和模态的功能,使这种测量技术可成为一种常规研究压气机不稳定特性、失速机理和失速过程的有效方法。     

60 K脉冲管制冷机的最优设计计算

本文应用修正的一维数值计算模型对一扫气体积为10cm3的线性压缩机驱动的脉冲管制冷机进行了最优设计计算,计算结果表明10 cm3的线性压缩机可达到60 K时2 W的制冷量水平,并提供了三种供实验研究用的脉冲管制冷机尺寸.     

CO2双级滚动转子压缩机不可逆损失分析

开发CO2双级压缩机以实现双级压缩是提高CO2跨临界循环系统效率的重要途径之一。由于压力高、运转速度快,CO2双级滚动转子压缩机机械摩擦是影响压缩机性能的关键性不可逆损失。本文详细分析了压缩机的机械摩擦情况,建立了数学模型,并模拟了各部分的机械摩擦不可逆损失,并用此模型对本单位开发的压缩机进行模拟,结果表明机械效率可达...