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《200k_40w自由活塞斯特林制冷机的实验研究_陈曦(1)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、上海理工大学学报第29卷第4期J.UniversityofShanghaiforScienceandTechnologyVol.29No.42007文章编号:1007-6735(2007)04-0337-04200K/40W自由活塞斯特林制冷机的实验研究1122陈曦,张华,吴亦农,陈楠(1.上海理工大学动力工程学院,上海200093;2.中国科学院上海技术物理研究所,上海200083)摘要:针对温度为200K低温冰箱,研制了一台大冷量自由活塞斯特林制冷机.实验测试了充气压力和制冷温度对压缩机共振频
2、率的影响;研究了膨胀机固有频率和运行频率对位移相位差的影响关系;采用多点热负荷静态复温法测试了制冷机的静态冷损,证明了氦气和丝网导热对静态冷损影响极小.该样机在200K时最大制冷量可达40W(250W输入).关键词:自由活塞斯特林制冷机;频率;相位差;静态冷损中图分类号:TB6文献标识码:AExperimentalinvestigationona200K/40Wfree-pistonStirlingcooler1122CHENXi,ZHANGHua,WUY-inong,CHENNan(1.Coll
3、egeofPowerEngineering,UniversityofShanghaiforScienceandTechnology,Shanghai200093,China;2.ShanghaiInstituteofTechnicalPhysics,ChineseAcademyofSciences,Shanghai200083,China)Abstract:AhighcapacityfreepistonStirlingcooler(FPSC)wasdesignedfor200Klow-temper
4、aturefridge.Inordertostudythecharactersoftheprototype,aperformancetestbenchwasbuilt.Frequencycharacteristicsofthecompressorandtheexpanderwereinvestigatedindetail.Theeffectsofchargedpressureandcoolingtemperatureonthecompressorresonancefrequencyweretest
5、ed.Furthermore,theinfluencesofthedisplacementphaseshiftandtheexpandernaturalfrequencyonitsoperatingfrequencywereexperimentallystudied.Thestaticlossofthecoolerwastestedbymultipointhotloadstaticre-warmingmethod.Theheliumandthemeshscreensareprovedtohavel
6、ittleaffectiononthestaticlossinvirtueofthermalconduction.Themaximumcoolingcapacityoftheprototypecanreach40Wat200Kwith250Winput.Keywords:free-pistonStirlingcooler;frequency;phaseshift;staticloss20世纪40年代以来,斯特林制冷技术一直在纪80年代末,随着自由活塞斯特林制冷技术的日渐军事和航天领域中得到应用,冷
7、却需要低温环境的成熟,传统的朗肯循环制冷技术的局限性和缺点充[1]电子设备和红外探测器.其制冷温度一般在100分暴露,斯特林制冷机在普冷领域的应用才重新引[2,3]K以下,制冷量仅有几毫瓦到几瓦大小,直到20世起足够的重视.20世纪90年代,以Sunpower公收稿日期:2007-04-02基金项目:上海市重点学科建设资助项目(T0503)作者简介:陈曦(1977-),男,讲师.338上海理工大学学报2007年第29卷司为主,在和Twinbird、LG、GE、Globalcooling1制冷机结构
8、及参数SHINYEI等公司合作研究下,自由活塞斯特林制冷[4,5]自由活塞斯特林制冷机(FPSC)采用了直线电技术得到了极大的发展.随着生命科学和生物机驱动、板弹簧支撑、间隙密封、气压驱动等先进技基因工程的日益兴起,低温冰箱产品需求量呈逐年术,其特点是利用气动技术进行膨胀制冷,即通过气上升趋势,市场潜力巨大.低温冰箱主要应用在医体压力差和弹簧控制推移活塞的运动,而不是使用疗、科研、生物制药等领域的制冷设备中.每年国内电机.因此,具有结构紧凑、重量轻、无油、运动部件的需求量在3万台以
