国家自然科学基金(50776076)
- 作品数：7 被引量：14H指数：3
- 相关作者：邱利民甘智华孙久策孙贺何永林更多>>
- 相关机构：浙江大学吉森大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金浙江省科技厅国际合作项目国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：一般工业技术更多>>
- 液氮温区单级大功率斯特林型脉管制冷机工作特性研究（英文）被引量：1
- 2015年
- 目的:探索充气压和运行频率等工作特性对大功率脉管制冷机最低制冷温度、制冷量以及回热器温度不均匀性的影响,期望进一步提升制冷机工作性能。方法:1.通过理论计算模拟工作频率在40–70 Hz,充气压力在1.5–2.5 MPa下工作特性对制冷机性能的影响;2.实验研究充气压力为1.7–2.4 MPa,并在谐振频率附近工作时制冷机性能以及回热器温度不均匀性随充气压力、运行频率以及输入功率的变化。结论:1.制冷机运行在1.9–2.1 MPa充气压力下,因平衡了制冷温度和焓流损失,故能取得优异性能,且每一个充气压力对应一个最优的工作频率;2.通过优化充气压力和工作频率,脉管制冷机能够达到46.9 K的最低制冷温度,此时工作频率为56.5 Hz,充气压力为2.0 MPa。在8.9 k W输入功率下制冷机能够在72 K时提供304 W制冷量。
- Jiu-ce SUNMarc DIETRICHLi-min QIUGuenter THUMMES
- 关键词：斯特林型脉管制冷机大功率工作特性
- 基于REGEN的大功率斯特林型脉管制冷机多目标性能优化
- 针对高温超导的迫切需求,本文基于美国国家标准与技术研究院(NIST)的回热器数值计算软件REGEN3.3,设计了一台单级大功率斯特林型脉管制冷机的回热器。采用功效系数法对制冷量和COP进行了多目标优化,使得系统的性能最佳...
- 巢伟邱利民孙大明甘智华孙久策
- 关键词：功效系数法丝网
- 文献传递
- 基于并联回热器模型的大功率斯特林脉管制冷机回热器温度不均匀性研究被引量：4
- 2011年
- 基于流体网络理论,建立了两个并联的回热器模型来解释回热器内温度不均匀产生机理。通过对回热器内部环流的计算,首次提出了预测回热器最大径向温差的数学模型。最后,还对回热器径向温度不均匀引起的损失进行了定量分析,并提出了抑制大功率斯特林型脉管制冷机回热器内温度不均匀的方法。
- 刘冬辉邱利民甘智华孙久策方凯
- 关键词：大功率脉管制冷机回热器并联环流
- 大功率斯特林型脉管制冷机的最新研究进展被引量：1
- 2009年
- 介绍了国内外大功率脉管制冷机的研究现状及最新进展,探讨了大功率脉管制冷机研究面临的大尺寸回热器中温度和流动的非均匀性等困扰发展的关键科学问题,指出了大功率脉管制冷机研究的发展趋势。
- 巢伟孙大明邱利民孙久策甘智华
- 关键词：高温超导大功率回热器脉管制冷机
- 大功率回热器中高热导率复合填料的实验研究被引量：1
- 2013年
- 本文对一台单级直线型大功率脉管制冷机在8()K温区进行优化研究。该制冷机由一台10kW线性压缩机驱动,采用小长径比的回热器。本文采用不锈钢丝网和具有更高热导率的紫铜及黄铜丝网混合填充增加径向导热,以降低温度不均匀性带来的损失。通过调整不同的复合填料组合,大幅减少了由环流造成的损失,该制冷机的最低制冷温度由54 K降至47.5 K。同时通过对充气压力和工作频率的优化,在8.9 kW输入功率下,该制冷机在71K可提供298W制冷量。
- 孙久策邱利民Thummes G甘智华张学军
- 关键词：复合填料回热器
- 大功率单级脉管制冷机回热器性能模拟与实验被引量：4
- 2008年
- 为了提高单级脉管制冷机在20 K-40 K温区的制冷量,对自行设计制作的1台单级G-M型脉管制冷机采用REGEN3.3进行了计算模拟,获得了铅丸直径选择、不同温区回热器材料最佳组合等结果。在此基础上,对该台单级脉管制冷机进行了试验,实验结果表明该脉管制冷机在20.6K和29.9 K可分别获得20 W和40 W的制冷量,输入功率为7.5 kW。
- 孙贺邱利民甘智华张小斌董文庆何永林
- 关键词：脉管制冷机回热器
- 10K单级脉管制冷机性能研究被引量：3
- 2008年
- 20K温区大功率低温制冷机在超导体冷却、液氢无损贮存和低温泵等方面有着广阔的应用前景。为了探索单级脉管制冷机的极限制冷温度同时提高脉管制冷机在20K温区的制冷量,本文开展了计算模拟和实验研究。回热器模拟软件REGEN3.2的模拟结果显示,在不同的冷端质量流量下,单级脉管制冷机所能达到的最低制冷温度均为9.5K。在此基础上,本文设计了一台单级脉管制冷机,对回热器冷端10～80K温区的回热材料作了进一步优化。采用由不锈钢丝网、铅丸和稀土磁性蓄冷材料Er3Ni构成的复合式回热器,该单级脉管制冷机获得了10.9K的最低制冷温度,这是目前公开报道的单级脉管制冷机最低制冷温度。该制冷机在20.9K可获得20W的制冷量或在29.9K可获得40W的制冷量,输入功率为7.5kW。
- 甘智华董文庆邱利民孙贺何永林
- 关键词：脉管制冷机回热器
- 大功率脉管制冷机的温度非均匀性（英文）
- 2015年
- 目的:大功率脉管制冷机中存在的温度非均匀性问题导致回热器效率低下,严重阻碍制冷机性能的提高。本文回顾回热器非均匀性问题的理论与试验研究,对当前理论与实验的研究结果进行细致的分类与探讨,并展望将来非均匀性研究可能的发展方向。方法:1.当前回热器非均匀性理论与实验研究主要包括形成机理、发展机制和抑制方法三个方面。其中对其形成机理和发展机制的研究以理论为主,抑制方法的研究以实验为主。2.回热器温度非均匀性的形成机理,按照其诱发因素的来源可划分为内源性与外源性因素,其中内源性因素包括与回热器相关和变径流道等,外源性因素包括自然对流效应及外界温度扰动。3.发展机制主要认为是气体粘度与温度之间的正向关系导致的回热器内温度与流阻的正反馈效应。4.抑制方法主要是增加回热器内径向热导率,阻断其发展机制,或增加回热器长径比,抑制其影响范围。结论:1.温度非均匀性形成机制复杂,为多因素耦合作用;2.气体粘度与温度之间的正向关系导致的回热器内温度与流阻的正反馈效应是导致非均匀性发展的主要因素;3.增加回热器径向热导率和回热器长径比可有效抑制非均匀性。
- Kai FANGLi-min QIUXiao JIANGZhi-hua GANNing-xiang TONG
- 关键词：大功率脉管制冷机
