斯特林制冷机性能仿真计算

以等温模型为基础,对斯特林制冷机的性能进行了计算机仿真计算.通过编程计算分析了一些系统参数变化对理论制冷量、有效制冷量、冷量损失等的影响.得出当充气压力增大或回热器长度减小时,制冷量都随之增大,但制冷效率有一个最优值;当回热器直径变化时,有一个最优值使制冷量和制冷效率最大;当相位角变化时,制冷量有最大值的结论.为设计斯...     

高频线性斯特林制冷机的性能测试和分析

线性压缩机 SL 4 0 0用于红外探测器及超导应用的高频同轴式脉管制冷机的研制。在不同的输入功率、不同的工作频率下 ,测试了 SL 4 0 0型压缩机驱动 SL 2 0 0型及 SL 10 0型斯特林制冷机冷指的制冷性能。输入功率在 10 W～ 10 0 W范围内调整 ,输入功率为 5 0 W时 ,在 4 0 Hz～ 6 0 Hz变化压缩机的工作频率 ,测试和计算制冷机的 COP系数及压缩机的效率。对制冷机冷指不同放置方向时的制冷性能作了测试 ;比较了散热片风冷及水冷情况下制冷机的性能 ;得出了 SL4 0 0型压缩机的工作特性。     

连接软管对80K分置式斯特林制冷机热性能影响的研究

在已进行研究的基础上 ,介绍了连接软管对 80 K分置式斯特林制冷机热性能影响的模拟方法。通过对模拟结果与实验结果的对比与分析 ,证明了本模拟方法具有良好的准确性 ,揭示了连接软管尺寸对整机热性能的影响 ,对指导制冷机的设计有重要意义     

滚珠花键支撑斯特林制冷机研制

针对整体式斯特林制冷机"侧向力"的问题,提出一种滚珠花键支撑结构,并设计加工了样机。对采用滚珠花键支撑结构斯特林制冷机结构设计的要点进行了详尽的分析,指出采用滚珠花键支撑结构改善了整体式斯特林制冷机的可靠性。文中还对样机性能调试的相关情况进行了介绍。     

高效斯特林制冷机性能实验研究

围绕某型号研制任务需求,自主研制了一种气动分置式斯特林制冷机,制冷机采用动磁式直线电机驱动、压缩机对置结构,压缩机及膨胀机均采用膜片弹簧支撑方式。基于sage软件完成整机热力学、结构相关设计,针对影响制冷机的主要因素：密封间隙、充气压力和膜片弹簧刚度开展了相关的理论和试验研究,获得了压缩机与膨胀机最佳的匹配状态,样机在60 W_AC输入功率下制冷量不低于3 W/80 K,制冷机效率可达5%以上。     

1W/80K@60℃分置式斯特林制冷机的研制

为满足红外系统的要求 ,设计和开发了一种低成本的分置式斯特林制冷机。压缩机结构为线性对动自由活塞型以降低振动 ,冷指为无气动腔的自由排出器结构。在环境温度为 6 0℃的条件下 ,实测性能指标达到 1.1W/ 80 K,整机重量为1.3kg,环境温度为 2 3℃时带 6 g紫铜热负载的降温时间小于 4分钟 ,对制冷机在 - 40℃～ +6 0℃环境温度范围内的性能进行了测试 ,并对高低温循环条件下制冷机的 MTTF寿命进行了摸底实验。文中还对该制冷机的测试结果进行了报道。     

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。     

微型整体式斯特林制冷机结构设计与试验研究

文中介绍了我所独立开发研制的一种微型整体式斯特林制冷机 ,对结构设计要点以及动平衡设计思路和方法进行了较为详尽的论述 ;并给出了性能试验结果。所研制样机的主要性能指标为 :制冷量 >0 .7W/80 K;降温时间 <5min;输入功率 <35W;重量 <1 kg     

1W/8OK@6O℃分置式斯特林制冷机的研制

为满足红外系统的要求,设计和开发了一种低成本的分置式斯特林制冷机.压缩机结构为线性对动自由活塞型以降低振动,冷指为无气动腔的自由排出器结构.在环境温度为60C的条件下,实测性能指标达到1.1W/80K,整机重量为1.3kg,环境温度为23℃时带6g紫铜热负载的降温时间小于4分钟,对制冷机在-40C～+60℃环境温度范围内的性能进行了测试,并对高低温循环条件下制冷机的MTTF寿命进行了摸底实验.文中还对该制冷机的测试结果进行了报道.     

分置式斯特林制冷机力学环境分析

本文针对某型分置式斯特林制冷机,通过力学有限元分析,在随机振动和正弦振动的力学环境试验条件下寻找制冷机最大应力集中处,分析分置式制冷机在相关设计中存在的不足,以及可能导致制冷机失效的主要因素,进而提出优化制冷机的设计方法和预防措施。结果表明,通过增大分置管直径,可减少分置式斯特林制冷机最大集中应力,提高制冷机在实际使用的可靠性。     

牛津型斯特林制冷机的失效分析方法

分析了牛津型斯特林制冷机的主要失效机理、参数表征及探测方法,提出了制冷机的失效分析方法和程序。该方法将用于80K/2W制冷机加速寿命试验后的失效分析,为确认其失效模式和机理提供依据。     

小型线性斯特林制冷机研究

本文介绍一款小型线性斯特林制冷机总体方案及参数设计,制冷机质量≤400g(目标值),匹配Φ8mm冷指,优化工作温区为110K,可拓展至80K温区工作,23℃工作环境能实现制冷量0. 7W@80K(25Wac)、0. 8W@110K(15Wac)。该制冷机通过与探测器进行联试,表明制冷性能及动力学特性可基本满足用户需求,并从制冷性能、质量、可靠性等三方面对制冷机提出了改进措施。     

斯特林制冷机磨损和污染的特性分析

针对分置式斯特林制冷机存在的磨损和污染主要失效模式,论述了磨损特性的激振法测阻尼比试验方法和工质污染的分析方法和结果。磨损和污染的试验分析方法可用于斯特林制冷机研制时的失效模式控制。     

整体旋转式斯特林制冷机平衡块设计

为了减小整体旋转式斯特林制冷机运行过程中曲柄连杆机构产生的不平衡惯性力,建立了制冷机三维模型。对制冷机机构进行分析;运用CAE软件对制冷机工作时的运动进行动力学仿真。计算出制冷机运行过程中产生的不平衡力,通过设计优化平衡块的质量减小曲柄连杆运动过程中产生的不平衡惯性力,并为制冷机设计优化方法。     

空间用斯特林制冷机的过程控制

斯特林制冷机在空间探测中的应用越来越广泛,其驱动控制也至关重要.针对特定的斯特林制冷机,设计了以FPGA作为核心的控制系统,简单介绍了系统的硬件结构以及直线电机的正弦波驱动波形,详细讲解了制冷机的启动、降温、稳温等过程控制,重点论述了温度PlD算法实现的问题,通过跟踪制冷过程温度变化曲线,验证了控制模块的功能特性.     

空间斯特林制冷机的振动控制研究

研究了斯特林制冷机的发展历程,分析了斯特林制冷机常见的两种结构,并对比了几种典型的制冷介质。从专业的角度阐述了它的工作原理,分析了其振动来源,介绍了其振动测试方法,最后着重从主动、被动控制两个方面提出了一些振动控制手段。     

空间斯特林制冷机应用双机备份技术研究

为了提高斯特林制冷机对于空间探测器等应用的可靠性,往往采用双机备份的结构方式,在一台制冷机出现故障后,立即切换到另一台制冷机。文中介绍了兰州物理研究所研制的一种空间斯特林制冷机双机备份应用系统,主要设计特点、试验达到的性能指标等。     

斯特林制冷机测试系统设计

介绍了一种斯特林制冷机测试系统的设计。该测试系统可检测制冷机系统各参数,包括斯特林制冷机驱动控制器输入电压、电流,制冷机冷头温度、输出电压、电流、频率等,对制冷机系统的工作状态进行分析和判断,并将所测试的结果以数字和图表方式实时显示。当制冷机系统出现故障时及时判断并显示故障类别,同时可以通过触摸显示屏设置制冷机系统各工作参数。