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高频脉管制冷机的设计与实验研究

作　者: 李金寿
导　师: 陈国邦
学　校: 浙江大学
专　业: 制冷及低温工程
关键词: 高频斯特林脉管制冷机线性压缩机
分类号: TB651
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 142次
引　用: 1次
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内容摘要

线性压缩机驱动的高频脉管制冷机由于其结构紧凑、效率高、可靠性高、低振动以及无磁性干扰，在军事、空间技术和科学研究等众多领域具有巨大的应用潜力。为了进一步探索直线压缩机与脉管制冷机的联合运行机制，降低直线压缩机驱动的脉管制冷机的制冷温度，本文针对以下几个方面开展了理论与实验研究工作：1．设计一台由直线压缩机驱动的两级高频脉管制冷机，即斯特林型脉管制冷机。通过分析比较多级脉管制冷机的级间耦合方式，选用非等温边界热耦合方式，即通常所说的分离型。2．设计一台直线压缩机，用于驱动两级高频脉管制冷机。通过分析比较直线电机驱动的压缩机的不同类型，此线性压缩机选用动磁式，属于电磁振动压缩机的一种。3．研究高频脉管制冷机的设计方法，分析一些主要设计参数对脉管制冷机性能的影响。在学习理解他人脉管制冷机组成模型的基础上，建立一个用于热耦合型两级高频脉管制冷机的集成设计模型。4．使用回热器计算程序REGEN对两级高频脉管制冷机进行设计计算，确定冷头结构尺寸以及线性压缩机的排气容积。通过计算预测两级高频脉管制冷机的第一级单独运行时的性能。5．完成脉管制冷机冷头部件和线性压缩机零部件的加工制造，制冷机系统的装配，实验系统的搭建以及实验系统的调试。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-6
主要符号表  6-9
第一章绪论  9-19
  1.1 高频脉管制冷机的研究意义  9-10
  1.2 脉管制冷机的研究进展  10-14
    1.2.1 脉管制冷机的历史  10-12
    1.2.2 脉管制冷机的理论研究  12-14
  1.3 线性压缩机的研究进展  14-15
  1.4 高频脉管制冷机在各国的最新研究进展  15-18
  1.5 本文的主要工作  18-19
第二章高频脉管制冷机的结构  19-28
  2.1 高频脉管制冷机冷头结构  19-25
    2.1.1 级间耦合方式  19-21
    2.1.2 两级高频脉管制冷机冷头结构  21-25
  2.2 线性压缩机结构  25-27
    2.2.1 线性压缩机的结构类型和工作原理  25-26
    2.2.2 动磁式线性压缩机的结构  26-27
  2.3 本章小结  27-28
第三章高频脉管制冷机的设计计算  28-54
  3.1 高频脉管制冷机的设计方法  28-38
    3.1.1 影响脉管制冷机性能的设计参数及其分析  28-31
    3.1.2 脉管制冷机的设计模型介绍  31-38
  3.2 高频脉管制冷机冷头结构设计计算  38-51
    3.2.1 设计目的  38-39
    3.2.2 程序中主要输入参数的确定  39-40
    3.2.3 计算过程与结果分析  40-50
    3.2.4 冷头主要部分结构尺寸的确定  50-51
  3.3 线性压缩机排气容积计算  51-52
  3.4 高频脉管制冷机性能计算  52-53
  3.5 本章小结  53-54
第四章高频脉管制冷机的实验装置  54-66
  4.1 实验装置介绍  54-58
    4.1.1 压缩机系统  54
    4.1.2 脉管制冷机系统  54-55
    4.1.3 真空与绝热系统  55-56
    4.1.4 测量系统  56-58
  4.2 制冷机部件加工制造  58-62
    4.2.1 脉管制冷机冷头结构零部件加工  58-59
    4.2.2 线性压缩机零部件制造  59-62
  4.3 制冷机的装配  62-64
    4.3.1 冷头的装配  62-63
    4.3.2 丝网填充  63
    4.3.3 测量系统安装  63
    4.3.4 真空绝热系统安装  63-64
    4.3.5 压缩机系统安装  64
    4.3.6 其它部件安装  64
  4.4 实验系统的调试  64-65
    4.4.1 系统试压和检漏  64
    4.4.2 系统的真空检漏  64-65
    4.4.3 系统的性能测试  65
  4.5 本章小结  65-66
第五章全文总结及展望  66-68
  5.1 主要结论  66-67
  5.2 工作展望  67-68
参考文献  68-73
攻读硕士学位期间发表论文目录  73-74
致谢  74

高频脉管制冷机的设计与实验研究

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