深低温单级大功率脉管制冷机研究.pdf

深低温单级大功率脉管制冷机 何永林邱利民甘智华唐立 张小斌 陈国邦 (浙江大学制冷与低温研究所，杭州310027) 摘要为了进一步探索单级脉管制冷机的极限制冷温度，同时提高制冷机在20-40 K温区的制冷量和制 冷效率，本文对脉管制冷机的核心部件回热器进行了优化。理论和实验结果表明，适当强化回热器的传热 能力，可以在不显著增加压降损失的情况下，提高回热器的效率，从而提高脉管制冷机性能。采用由297 目不锈钢丝网、铅丸和Er3Ni组成的复合回热器结构，单级G．M型脉管制冷机获得了11．1K的低温，这 是目前报道的单级脉管制冷机最低制冷温度。该制冷机在20K和30K制冷量分别达到17．8W和39．4W， 输入功率为6kW。本文为拓展脉管制冷机在20—40K温区的应用奠定了基础。 关键词脉管制冷回热器丝网 INVESTIGATIONONASEnU讼TETWO．STAGEPLULSETUBE COOLER WORKINGAT4．2K He LiminGanZhihua Li Chen YonglinQiu TangZhangXiaobingGuobang and (InstituteofRefrigerationCryogenics，ZhejiangUniversity,Hangzhou310027) Inthisarticlethe of tube to Abstract regenerator,akeycomponentpulse cooler(PTC)，is further optimized the no·load and the of decreaselowestattainablecoolingtemperatureimproveefficiency PTCaround single··stage 20．40K．Theoreticalcalculationsand showthatiftheheattransfer inthe was experiments capacityregenerator the losswill ofthe canbe increase，the properlyenhanced，thoughpressuredrop efficiencyregeneratorimproved andthe ofPTCCanbeenhanced．Afterthe matrixwhich coolingperformance optimizaiotu．athree．1ayer includes wovenwire andEr3Niwasusedinthe 297#stainless．steelscreens，lcad Iowestrio．10ad spheres regenerator．A