石墨掺杂聚四氟乙烯基耐磨涂料在制冷机中的试验研究

通过选用两种不同的石墨掺杂聚四氟乙烯基耐磨涂料,对斯特林制冷机的关键部件活塞进行了喷涂,并分别对该类型的耐磨涂料的性能分别进行摩擦系数、附着力、柔韧性和抗冲击性能的测试,以分析耐磨涂料的涂层性能效果。     

减薄耐磨涂层对斯特林制冷机性能的影响

通过将某型斯特林制冷机压缩活塞耐磨涂层减薄,测试制冷机的性能变化,发现该型制冷机性能并没有受影响,并且在高温下有较优异的性能,一次装调合格率得到提升。这种方法可以缩短加工周期、提高涂层的附着力和可靠性。     

自润滑耐磨涂层在制冷机中的批次试验研究北大核心

通过对斯特林制冷机现用的自润滑耐磨涂层材料进行三批次的喷涂试验,对该三批次的耐磨涂料在同一条件下喷涂后,分别按照国家标准进行摩擦系数、附着力、柔韧性和抗冲击强度的测试,结果得出摩擦系数稳定在0.14-0.15,附着力稳定在0级,柔韧性稳定在1mm,抗冲击强度稳定在12N·m。即三批次耐磨涂层的摩擦系数、附着力、柔韧性和抗冲击强度稳定性较好。     

自润滑耐磨涂层在制冷机中的批次试验研究

通过对斯特林制冷机现用的自润滑耐磨涂层材料进行三批次的喷涂试验,对该三批次的耐磨涂料在同一条件下喷涂后,分别按照国家标准进行摩擦系数、附着力、柔韧性和抗冲击强度的测试,结果得出摩擦系数稳定在0.14-0.15,附着力稳定在0级,柔韧性稳定在1mm,抗冲击强度稳定在12N·m。即三批次耐磨涂层的摩擦系数、附着力、柔韧性和抗冲击强度稳定性较好。     

斯特林制冷机气动腔弹簧疲劳强度跑合设备研究

斯特林制冷机膨胀机圆柱弹簧是决定斯特林制冷机冷量的关键件,其设计制造过程中产生的微小材料缺陷会使得弹簧在使用寿命内发生断裂造成制冷机故障。为了在圆柱弹簧应用前筛除残次件,提高产品可靠性,开展了一种精密圆柱弹簧跑合设备的设计与研究,并制备了设备样机。结果表明,提出的弹簧疲劳跑合设备具有较好的精度与跑合效果。     

自由活塞型斯特林制冷机热力学参数的无量纲分析

自由活塞斯特林制冷机由于其结构紧凑、制冷效率高、可靠性好而不断受到重视。自由活塞斯特林制冷机的热力学参数对整机制冷性能具有决定性影响。基于等温模型,对自由活塞斯特林制冷机进行了无量纲分析,通过引入无量纲制冷量,详细研究了死容积比、扫气容积比、温度比、位移相位角对整机热力性能的影响。其研究结果为不同温区的自由活塞斯特林制冷机热力参数设计提供了参考意见。     

室温温区自由活塞斯特林制冷机设计

自由活塞斯特林制冷机作为一种新型制冷技术,具有效率高、可靠性好、结构紧凑、环境友好等特点.目前,室温温区自由活塞斯特林制冷机存在回热器声功利用量少、出口声功大等问题,导致排出器反馈声功大、尺寸大,给加工工艺和实际应用带来困难.本文基于SAGE软件,对室温温区自由活塞斯特林制冷机的核心单元结构进行了设计.通过多级制冷流程,提高制冷的声功利用,同时探究排出器对制冷性能的影响,寻找减小排出器直径的有效方法.在以制冷系数为优化计算目标、限制排出器行程的前提下,得到了不同核心单元直径的三级自由活塞斯特林制冷机可实现的最小排出器尺寸.计算结果显示,总核心单元等效面积相近时,三级自由活塞斯特林制冷机的排出器面积可减小至单级的49％.即多级制冷机有效减小了排出器尺寸,推动自由活塞斯特林制冷机在室温温区的应用.     

长寿命斯特林制冷机膨胀机无摩擦运行技术

论述了长寿命斯特林制冷机膨胀机的结构,重点对排出器活塞与冷指气缸无接触运行控制方法进行论述.制冷机正在进行加速寿命跑和,运行很好.     

基于应变片的自由活塞斯特林制冷机位移测试研究

压缩活塞与排出器的位移大小及相位差对自由活塞斯特林制冷机的制冷性能具有极其重要的影响。文中通过对目前各种位移测试方法优缺点分析,结合自由活塞式斯特林制冷机自身特点,提出了采用应变片响应涡旋柔性弹簧形变来测量活塞和排出器位移的新方法。通过分析、设计和标定,建立了一套基于应变片的自由活塞斯特林制冷机位移测量系统。实验测试结果表明,该位移测量系统是可靠的,具有体积小、投资省等优点,且不需要特别的安装空间。     

液氮温区大冷量自由活塞斯特林制冷机实验研究

自由活塞斯特林制冷机是一种结构紧凑、效率高、运动部件少、可靠性高的回热式制冷机。随着高温超导发展的需求,液氮温区大冷量自由活塞制冷机成为重要发展趋势之一。本文搭建了一台液氮温区大冷量自由活塞斯特林制冷机,初步实验获得60 K以下的无负荷制冷温度。在80 K获得了78 W的冷量,制冷机相对卡诺效率为18.8%。这是国内首台液氮温区大冷量(50 W)自由活塞斯特林制冷机。分析表明,通过对冷端换热器结构的改进,冷量及效率将进一步提升。     

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。     

斯特林制冷机技术研究进展综述

介绍了国内外长寿命斯特林制冷机技术的研究进展及其应用情况,并对影响斯特林制冷机工程应用的工作寿命和可靠性进行了简要分析。综述了国内外斯特林制冷机技术的发展现状。     

分置式斯特林制冷机失效分析

斯特林制冷机是红外探测器组件中一个关键的组成部分。目前我国斯特林制冷机的性能指标与国外同类产品差距缩短 ,但可靠性问题一直没有很好解决。文中介绍了斯特林制冷机的原理、双活塞对动型分置式斯特林制冷机的结构特点及表征参数 ;通过对产品研制开发过程中成品率低的原因分析 ,揭示了主要失效机理 ,对改进工艺和设计起到了参考和指导作用。     

高温超导用自由活塞斯特林制冷机理论研究

制冷机是制约高温超导器件的瓶颈.文中针对自由活塞式斯特林制冷机进行了理论研究,建立了自由活塞斯特林制冷机的热声模型,对充气压力、活塞的位移振幅、热端换热器温度和密封间隙进行了模拟.模拟结果显示,以最大制冷量为目标最佳充气压力为1.9MPa,增加活塞位移振幅、降低回热器热端温度以及减小密封间隙可提高制冷机的性能.     

液氮温区大冷量自由活塞斯特林制冷机实验及模拟研究

自由活塞斯特林制冷机具有高可靠性、高效率、结构紧凑等优点,在高温强电超导和气体液化等领域有较广阔的应用前景。本文针对一台液氮温区大冷量自由活塞斯特林制冷机展开了实验和计算研究.实验中,输入声功2.35 kW时,制冷机在80 K获得了215 W制冷量,相对卡诺效率为24.9%。数值计算表明室温端换热器的性能不足对制冷机性能影响较大,此外,结构缺陷导致的回热器轴向孔隙率不均匀可能是制约制冷机性能的主要因素。针对上述问题优化系统有望显著提升制冷机性能。     

斯特林制冷机活塞和聚酰亚胺的粘接工艺研究

针对斯特林制冷机的关键部件活塞与聚酰亚胺组成的摩擦副,分析了聚酰亚胺与活塞样件的摩擦试验情况,并对二者的粘接工艺进行了研究。结果表明,聚酰亚胺的摩擦系数为0.45,并且摩擦磨损量少,能够满足自润滑耐摩擦磨损的要求,在混合清洗的条件下,采用高强度环氧粘接剂通过过盈配合的方式可以将活塞与聚酰亚胺粘接的很牢固,通过胶粘剂剪切强度的测试,其拉伸剪切强度可以达到4.3MPa,效果较好。     

自由活塞斯特林制冷机间隙密封技术研究

间隙密封作为自由活塞斯特林制冷机中的一项关键技术,可以在完成密封作用的同时消除接触磨损和因此而产生的污染,同时由于间隙内气体的泄漏,引起了冷量损失,使制冷量减少。文中建立了层流工况下间隙密封的数学模型,推导了密封间隙的泄漏率。针对自由活塞斯特林制冷机的结构,对三处不同位置的间隙密封分别进行分析,提出了不同位置的间隙密封设计要求。对于直线压缩机的间隙密封,压缩机间隙密封的泄漏会带来压力波损失并同时影响压缩机固有频率;为消除压缩活塞的偏置,要求周期泄漏量为零,对于膨胀机的间隙密封,除了泄漏损失还包括了穿梭损失和摩擦损失等。最后,考虑实际加工和装配工艺的局限性,对间隙密封的偏心影响进行了分析,并对自由活塞斯特林制冷机间隙密封的安装技术和检测手段提出了简单的建议。     

膨胀机弹簧径向刚度分析

磨损是斯特林制冷机主要失效模式之一。为避免推移活塞的机械磨损,斯特林制冷机的膨胀机采用膜片弹簧支撑,介绍了在轴向刚度固定的前提下,对膜片弹簧最小径向刚度的分析。     

空调制冷温区的电驱动大功率自由活塞斯特林制冷机的研究

液氮温区的自由活塞斯特林低温制冷技术研究已经较为深入,并且得到了初步商业化,但在空调制冷温区较大制冷功率(大于1000 W)的研究还不多见。考虑到自由活塞斯特林制冷技术采用氦气等惰性环保气体作为工作介质以及其结构紧凑等优点,本文研制了一台对置直线压缩机驱动的空调温区的千瓦级自由活塞斯特林制冷机,并对其工作特性和制冷性能进行了系统的测试。实验研究中,环境温度设定在35℃,考察了不同制冷温度、不同平均工作压力以及不同频率下制冷量、制冷系数等性能的变化情况。研究表明自由活塞制冷技术在空调制冷领域具有良好的应用前景。     

室温推移活塞脉管热机的四种运行模式

脉管制冷机可看作是是斯特林制冷机的变种,带室温推移活塞的脉管制冷机是一种可逆脉管制冷机,与斯特林制冷机一样可工作于四种模式。本文采用数值分析的方法阐述了脉管热机的四种工作模式,即热发动机,热泵,制冷机和冷发动机。