直线型和同轴型脉管制冷机在90K的对比分析

TK123; 直线型和同轴型脉管制冷机被广泛应用于空间领域,尤其是同轴型脉管制冷机.同轴型脉管制冷机结构紧凑且使用便利,而直线型脉管制冷机结构简单且制冷效率高.目前,对于两类脉管制冷机的理论比较研究相对较少,因此开展相应的比较研究很有意义.本文分析了两款不同结构的单级脉管制冷机(直线型和同轴型).通过建立一维数值模型分析两款制冷机相关热力学参数的不同之处,从机理上揭示了不同结构会导致不同的制冷性能.通过比较两款制冷机的能量流及声功阻抗图,开展实验对两款制冷机性能进行测试和分析.结果表明:在相同的输入功率时,直线型脉管制冷机具有更高的制冷效率,而同轴型脉管制冷机可以达到更低的制冷温度(原因在于同轴型冷指的脉冲管置于回热器内部,会被回热器预冷).通过比较发现,模拟数据和实验结果具有较好的一致性.