阶梯推移活塞双级脉管制冷机的数值方法

如何提高双级脉管制冷机的效率是脉管制冷机领域一直关注的问题。已有实验证明,使用阶梯推移活塞作为调相机构可以得到高于采用双向进气时的效率,这证明阶梯推移活塞具有很高的研究价值。本文提出了用于分析双级脉管制冷机的节点分析法,该节点分析法是基于双向进气脉管制冷机数值计算的一种改进。该方法有助于从热力学角度更深刻地理解阶梯推移活塞双级脉管制冷机。本文利用该方法讨论了第一级脉管和第二级脉管的匹配问题,以及第二级回热器填充率对制冷性能的影响。     

推移活塞脉管制冷机中温区性能的实验研究

推移活塞脉管制冷机是在脉管热端新增一个推移活塞作为调相机构,同时可以回收脉管内气体的膨胀功。通过实验方法,分析了定制冷量下,推移活塞脉管制冷机工作在中温区时,压缩机运行频率对冷头温度、相对卡诺效率等性能参数的影响,以及电机的性能特性。结果表明,在充气压力1.92MPa,运行频率54Hz,输入功224.5W,制冷量25.0W时,冷头温度在137.3K,制冷机的相对卡诺效率达到12.7%。     

关于改进型脉管制冷机原理的几种分析模式

简要叙述了改进型脉管制冷机的发展背景 ,结构的改进同时推动了理论的进步 ,目前对改进型脉管制冷机的热力学原理和制冷量的计算有多种理论模式。文中分别对主要的几种模式进行简要的叙述 ,分析其优点及不足之处 ,希望对于理论的进一步完善有一定的借鉴之处 ,同时也希望能够促进结构的进一步优化     

一种新的“L”型脉管结构在四阀型脉管制冷机中的试验研究

基于简化冷端结构的目的考虑,该文提出了一种“L”型脉管结构取代了通常的“I”型直脉管结构;并在脉管热端采用两个小孔阀分别进行控制脉管热端的进排气量,并对此结构使用有阀氦压缩机驱动,进行初步的试验研究,样机在频率为2.5Hz时,获得72K的冷头最低温度,针对此试验结果进行分析,给出了目前试验样机所存在的问题,提出了进一步改善的方法。     

直流对室温排出器调相两级脉管制冷机的影响

脉管制冷机是小型低温制冷机中的研究热点, 调相机构对其制冷性能有重要影响. 室温排出器型调相机构既可以回收声功, 又能够增强调相能力, 逐渐受到了重视, 然而由于排出器活塞间隙的存在, 系统中形成了闭合气流环路, 带来Gedeon 声直流的影响. 本文基于阶梯室温排出器调相的液氢温区两级脉管制冷机, 考察直流量对于系统性能的影响. 模拟结果表明: 一定量的正向直流可提升20 K 制冷量高达80%以上; 然而排出器活塞间隙引入了负向直流, 增加活塞长度、减小活塞间隙, 可以一定程度抑制直流.     

变截面脉管制冷机──一种新型结构的脉管制冷机

变截面脉管制冷机──一种新型结构的脉管制冷机许名尧，何雅玲，陈钟颀（西安交通大学能源与动力工程学院西安７１００４９）关键词脉管制冷机；制冷机；低温工程１引言自从脉管制冷机发明以来，由于其结构简单，没有低温下的运动部件，工作可靠，寿命长等优点，已引起周...     

推移活塞的装配状态对分置式斯特林制冷机性能的影响

推移活塞在膨胀气缸中的工作频率对分置式斯特林制冷机的性能有较大影响,而结构设计、冷热两端压差、回热器阻力、制冷工质的粘性力、活塞阻尼等因素又影响着工作频率。其中,粘性力和活塞阻尼受推移活塞装配状态的影响而具有一定的随机性。研究了推移活塞装配状态、活塞摩擦系数对斯特林制冷机性能的影响,结果表明,在同轴装配条件下,推移活塞和气缸间隙越小,粘性力增加越快,但总体粘性力较小;非同轴装配条件下,偏心率低于0.75时,推移活塞所受到工质粘性力较小,但偏心率达到0.99时,工质粘性力迅速增加;影响制冷机性能的推移活塞阻力的主要来源是摩擦力,与粘性力同量级的摩擦力对分置式斯特林制冷机性能影响较小。     

物理实验教学的四种模式

现行的实验教学体系基本上是验证性实验．我们把这种实验模式称为第一种模式．这种实验模式的优点是实验原理清晰，实验方案成熟，易于管理与指导，准确性、成功率高．能培养学生的动手操作能力和仪器使用的熟练性．但这种实验模式是在已有理论指导下，按讲义中设计好的步...     

一种基于弹性膜片的脉管制冷机

本文将介绍一种基于弹性膜片的斯特林脉管制冷机.该系统采用传统的油润滑活塞式压缩机作为驱动,用一种弹性膜片阻止润滑油进入制冷机,同时保证压缩机产生的压力波顺利传入制冷机.该系统在脉管制冷机入口和双向进气阀之间安装有另一弹性膜片,切断了脉管制冷机内引发直流的回路,彻底消除了直流流动.该制冷机系统在25 Hz,2.1MPa压力下获得了29.8 K的最低制冷温度.     

基于热效率实验仪的热机模式最佳负载测量

利用热效率实验仪测量了不同负载电阻的热机实际效率，并确定了最佳热效率负载电阻的测量方法．     

一种富于启发性的热机实验演示与分析

利用试管、玻璃球、器、圆盘等易取材料研制了使玻璃球通过重力作用原理来转移工作物质的方法，并可用燃烧热、电阻热和光转化热作为高温热源的动力的热机实验演示，同时我们给出了相应的理论分析。     

对一种新型空气热机工作原理的分析

根据物理学原理对单缸单活塞空气热机的工作过程给出了一种物理解释.即:本实验所涉及热机的气缸中工质的状态参量要用3组pVT来表示(气缸工质分为3段),尽管3段空气柱的压强p始终保持相等,但3段空气柱的V、T并不保持相等.在单一活塞运动时,局部空气柱状态参量的变化具有热机效应,部分吸热被转化为对外做功,完成了热机循环.     

两种锥形脉管制冷机的数值模拟及其实验验证

本文对所提出的新型结构的脉管制冷机进行了数值模拟分析和实验研究。研究表明：锥形脉管制冷机存在一最佳锥度;在最佳锥度下,采用锥形脉管制冷机对改善制冷机的性能,进一步降低制冷温度、提高相同制冷温度下的制冷量是有利的。     

四频激光陀螺性能与室温的相关性研究

室温条件下温度对四频激光陀螺零漂的影响非常复杂.为尝试定性找出温度影响陀螺零漂的机理,对室温下陀螺零漂、表面温度、两路信号的光强差及光强和、两臂放电电流差以及和频进行实时监控测试,通过分析计算各个参数与温度的相关系数.得出以下结论:四频激光陀螺各个参数与温度的相关系数随陀螺运行时间的长短而不同,并且陀螺各参数与温度相关系数的逐次偏差也较大,陀螺室温下的温度补偿对四频激光陀螺性能的改善十分有限;室温下和频与温度具有较好的线性关系.但线性比例系数是变化的.     

永动机还是热机?——几种益智玩具的物理原理

1 魔力水车 在中国科学技术馆一楼大厅的左侧,矗立着一个直径达2m的"魔力水车"(图1).它没有任何动力装置,下方水槽中的水也不流动,但却在不停地旋转着.其形状颇似在江河边上靠水流冲击而转动并向高处提水的水车.人们称它为"魔力水车",也许因为它像一个第一类永动机.那么,它究竟是怎样不停地转动的呢?     

一种新型冷头结构的微型同轴脉管制冷机的实验研究

许多现代电子器件的正常运行都需要一种紧凑型、高可靠性,低耗能的微型机械制冷机进行低温冷却。针对这种需求,文中提出了一种新型整体式冷头结构,该冷头结构大大增强了工作气体与冷头换热器的换热能力。详细描述了一种由7.0 cc扫气容积对置式双活塞线性压缩机驱动的具有这种新型冷头结构的微型同轴脉管制冷机的性能实验研究。     

室温固相反应制备纳米四水磷酸锌的热化学研究

以Na3PO4·12H2O和ZnSO4·7H2O为原料,采用室温固相反应制备纳米四水磷酸锌,用微量热法研究该反应的反应焓和四水磷酸锌的标准摩尔生成焓.根据Hess定律,设计了一个新的热化学循环:以4mol/LHCl溶液为量热溶剂,用RD496微热量计于298.15K测定了反应物与产物在量热溶剂中的溶解焓分别为(-47.180±0.084)和(-7.617±0.096)kJ/mol,同时测定两种溶液的紫外光谱、折光率和电导率.两种溶液的紫外吸收曲线重叠,稀释500倍后的电导率值分别是2180、2181μS/cm,折光率值分别是1.3679、1.3678.计算出该固相反应的反应焓为-39.530kJ/mol,同时得到纳米四水磷酸锌的标准摩尔生成焓,推荐其值为-4354.004kJ/mol.     

以范德瓦耳斯气体为工质的3种热机循环效率

利用热力学的普遍理论推导了范德瓦尔斯气体热力学函数的表达式,再求出绝热过程和3种等值过程中功和热量的表达式.在此基础上,研究了斯特林循环、奥拓循环和狄塞尔循环的功和效率,并计算和分析了3种循环效率随各种参量变化的关系.     

活塞圆筒容器中铁磁居里温度的一种测量方法

 本文介绍了在活塞-圆筒型装置中建立的高压下原位测量居里温度的方法。采用简单的测量电路，不需要锁相放大器等精密仪器，系统仍具有较高的灵敏度，足以满足测量小样品的要求。合理的高压组装结构保证了测量的成功率。实验结果表明，测量的重复性误差小于±1 ℃。