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行波热声发动机驱动的脉管制冷机实验研究

INVESTIGATION ON A PULSE TUBE COOLER DRIVEN BY A Traveling-wave THERMOACOUSTIC ENGINE

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【作者】 孙大明邱利民严伟林陈萍谭永祥陈国邦

【Author】 Sun Daming Qiu Limin Yan Weilin Chen Ping Tan Yongxiang Chen Guobang (Cryogenics Laboratory, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China)

【机构】 浙江大学制冷与低温工程研究所

【摘要】 采用热声发动机驱动热声制冷机可以消除整个低温系统的运动部件,可望从根本上解决低温制冷机的可靠性问题。行波热声发动机回热器内进行的是可逆热声转换过程,因而在驱动热声制冷机时有望得到较高的热力学效率。对自制行波热声发动机进行了实验研究,以氮气和氦气为工质分别获得了1.212和1.19的最大压比。首次采用该热声发动机驱动脉管制冷机,以氦气为工质,驱动单级小孔型脉管制冷机获得了119K 的低温。

【Abstract】 Driving a pulse tube cooler by a thermoacoustic engine completely eliminates moving parts in the cryogenic system, which promises to radically resolve the reliability problem in cryocoolers. Because reversible thermoacoustic conversion process occurs in its regenerator, traveling-wave thermoacoutic engines have higher thermodynamic efficiency in driving thermoacoustic refrigerators. Further investigation was carried out on the self-made Stirling thermoacoustic engine. With nitrogen and helium as working gases, the pressure ratio of the engine reached 1.212 and 1.19 respectively. And for the first time, a pulse tube cooler was driven by the engine. Charged with helium of 2.0 MPa, the single stage orifice pulse tube cooler driven by the engine reached 119K.

【基金】 国家自然科学基金(50006011)教育部全国优秀博士学位论文作者专项基金(200033)资助的课题德国洪堡基金DAAD基金会捐赠部分先进测试仪器
  • 【会议录名称】 第六届全国低温与制冷工程大会会议论文集
  • 【会议名称】第六届全国低温与制冷工程大会
  • 【会议时间】2003-11
  • 【会议地点】中国陕西西安
  • 【分类号】TB651
  • 【主办单位】中国制冷学会第一专业委员会、第二专业委员会
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