斯特林循环制冷机热力传热和流动过程的模拟分析

斯特林制冷机是近30年才兴起的一种低温制冷机,其热力过程和循环同常规的制冷机有很大不同.本文运用变质量系统热力学原理,提出综合分析斯特林循环中热力、传热和交变流动过程的计算机全模拟分析方法.以杭州制氧机厂生产的3LY-0.8/194产品为例进行了典型计算,得到循环过程全部热工参数(包括热力、传热和流动参数)的瞬时变化及一周的循环参数,计算结果与试验比较吻合.本方法不仅可以获得斯特林循环机内复杂过程的详细信息,为制冷机设计和改进提供依据,而且因计算工作量不大,便于在工程实际中使用.     

斯特林制冷机性能改进的实验研究

对斯特林制冷机用于制冷温区进行了探讨，提出一种复合型的低温制冷机型式－脉管型斯特林制冷机，并从理论上分析了其制冷机理和性能，同时展开了实验研究，与单一的斯特林制冷机进行了性能对比，得出了有益的结果，脉管型斯特林制冷机用于２４５Ｋ以上温区较单一的斯特林制冷机具有优势。     

一般传热规律下斯特林制冷机R-ε的优化关系

建立一类接近实际的不可逆斯特林制冷机模型，研究了在一般传热规律下，斯特林制冷机的优化性能，导出了制冷机制冷率与制冷系数间的优化关系，并讨论了热阻、热漏和回热损失对制冷机性能的影响，从而为斯特林制冷机的优化设计提供新的理论参考．     

斯特林制冷机传热温差的优化分析

应用有限时间热力学理论，对含有热阻和回热损失的斯特林制冷机的传热温差进行优化分析．并讨论在最佳传热温差下循环的熵产率，获得一些对实际制冷机有指导意义的新结论     

量子简并对斯特林制冷循环制冷系数的影响

本文利用修正的理想气体状态方程推导出理想费米气体^3He为工作物质的量子斯特林制冷循环的制冷系数和输入功的一般表达式，讨论在高温和低温两种极限条件下循环的制冷系数，分析了量子简并对循环制冷系数的影响。所得结论可为低温气体制冷机的研究提供理论依据。     

混合热阻条件下不可逆斯特林制冷机的基本优化关系

该文研究了混合热阻条件下不可逆斯特林制冷机的性能界限,导出了制冷机的制冷系数与制冷率间的优化关系,并作了些有意义的讨论,从而为斯特林制冷机的优化设计和最佳工况的选择提供些理论指导     

一类斯特林制冷机的生态学优化准则

应用生态学准则函数Ｅ＝Ｒ－εＣＴ０σ,讨论斯特林制冷机的优化准则,从而为斯特林制冷机的优化设计和最佳工况的选择提供些新的理论指导．     

磁斯特林制冷机的生态学优化性能

研究存在热阻和回热损失的磁斯特林制冷机的生态学优化性能，得到一些新的性能参数，可为磁斯特林制冷机的研制和优化设计提供些新理论指导．     

微型制冷机设计特点及联试结果分析

文章介绍了一种０．５Ｗ／８０Ｋ微型双活塞对置式斯特林循环制冷机的设计特点,并对设计思路及联试结果进行了分析。目前,该制冷机与红外探测器组件联试已取得成功,被冷却红外器件工作时温度低于７７Ｋ,室温成像效果清晰,已用于多元红外系统中。     

斯特林制冷机的最小附加功率

讨论含有热阻和回热损失的不可逆斯特林制冷机的能量损失．导出制冷机在给定制冷率下的最小附加功率，并作些讨论．所得结论可为斯特林制冷机的优化设计和最佳工况的选择提供新理论依据．     

15W@77K气体轴承斯特林制冷机研究与开发

为满足高温超导器件对斯特林制冷机需求,开展了15W@77K气体轴承斯特林制冷机研究与开发.提出小孔节流和连续狭缝节流相结合的气体静压轴承,采用Sage整机热力学和麦克斯韦电机电磁学仿真分析,设计了整体直线式的15W@77K气体轴承斯特林制冷机,制作样机进行性能测试.测试结果表明:制冷机在环境温度23℃下获得15.85W@77K的制冷量,输入电功为258.6W,制冷系数为0.0613,质量仅为3.5kg(不含控制器和散热器),冷量质量比(制冷量/质量)达到4.53W/kg,制冷机最低温度为35K.     

整体式斯特林制冷机用于家用冰箱的性能研究

基于斯特林制冷循环在环保方面的优点,对一种应用于家用和商用冰箱的整体式斯特林制冷机进行了实验研究.该制冷机由一个膨胀气缸、一个压缩气缸和回热器构成,膨胀活塞和压缩活塞以V型分布并由同一个曲柄连杆机构驱动,制冷端连接到膨胀气缸并向外部提供冷量.研究表明:当整体式斯特林循环制冷机应用于普冷和冰箱领域时,各种结构间存在着最优匹配;3种回热器结构中长度为60 mm、直径为50 mm的系统性能最优;对于不同的回热器,其工质氮气和氦气的最佳充气压力不同,在长度为60 mm、直径为50 mm的结构中,以氮气和氦气为工质的最佳充气压力分别为1 Mea和1.3 Mea,当转速分别为500～700 r/min(氮气)和800～1 000 r/rain(氦气)时,制冷量和性能系数最优.     

斯特林制冷机无油润滑间隙密封的设计与研究

传统的制冷机回热器常使用接触式滑动密封,存在磨损,限制了制冷机的使用寿命.间隙密封的应用则可以避免这些问题.斯特林制冷机的密封关键在于气缸与活塞的间隙密封,能否有效地将其密封直接影响了斯特林制冷机的性能与可靠性.斯特林制冷机回热器采用间隙密封,这种密封方式不仅可以达到密封的目的,同时可以消除因密封面接触而产生的磨损,以及因此而产生的磨损污染.但是,由于间隙内气体的泄漏,引起了冷量的损失,使制冷量减少.因此在间隙密封的设计中要合理设计间隙的大小以及间隙的偏心度,以确保密封的有效性及其使用寿命.     

一类不可逆斯特林制冷机的优化性能

应用有限时间热力学理论研究混合热阻、回热损失、回热时间对斯特林制冷机性能的影响,导出了该制冷机制冷率与制冷系数之间的优化关系式,并对一些极限情况作了讨论,其中一些结论与相关的文献所给出的结果相一致,所得结论能更全面地反映制冷机的观测性能,从而可为斯特林制冷机的优化设计和最佳工况的选择提供新的理论。     

低温差斯特林发动机热力学分析

在低温差斯特林发动机的功率预测和参数优化分析中，传统的分析方法并不实用。为了快速准确地预估低温差斯特林发动机的输出功率，文中研究二阶Simple模型在低温差斯特林发动机的热力学循环分析中的应用。描述了低温差斯特林发动机的简化结构模型与内部工质的温度特性，基于Simple模型推导低温差斯特林发动机中非理想换热器的实际换热方程式，分析发动机的回热损失、泵送损失和换热器实际换热量。通过实例计算说明低温差斯特林发动机系统内部工质的温度、压力和能量随曲柄转角的变化，分析低温差斯特林发动机的理论输出功率。将低温差斯特林发动机在不同加热温度下的实际输出功率与Simple模型的计算功率对比，对比结果显示，Simple模型计算的输出功率与实际输出功率之间的误差较小，表明Simple模型与低温差斯特林发动机的实际循环吻合较好。为了研究低温差斯特林发动机中回热器对发动机性能的影响，文中优化了低温差斯特林发动机的回热器结构，将回热器优化后的实际输出功率和Simple模型计算功率，与回热器优化前的实际输出功率和Simple模型计算功率对比。对比结果显示，优化回热器后的低温差斯特林发动机的实际输出功率与Simpl...     

绝热膨胀-放气回热式制冷循环及其热力学分析

本文提出一种新的闭式气体膨胀循环——绝热膨胀-放气回热式制冷循环,或者称改进型G-M循环,采用该循环的制冷机具有Gifford-McMahon(G-M)循环制冷机的结构简单、无维修运转周期长、振动较小等优点,而该循环的效率比G-M循环高。与G-M制冷机相类似,采用该循环的制冷机也可以做成多级。本文叙述了循环的工作过程,进行了循环的热力学分析及新循环与G-M循环的性能比较,得出了一些有益的结果。这些结果可供制冷机的设计和实验研究参考。     

斯特林制冷机上电接点压力表屡损原因及改进方案

介绍了ZL2.8/194型斯特林制冷机工作时,电接点压力表的故障现象,分析了控制电路的弊端,并提出了2种改进方案。     

Stirling制冷机抽气制冷的理论和实验的研究

Stirling循环制冷机具有制冷量大、制冷温度低、制冷量变化范围大、制冷温度宽广、结构紧凑、冷却速度快、热力学效率高等优点。但Stirling制冷机用于气体液化时——这是Stirling机在安验室最主要的应用——整机热力学效率却下降很多。为了改进性能系数,本文介绍了一种新的抽气Stirling制冷机。为了计算抽气循环和决定P.V.T.G的参数,建议采用新的计算方法。此种计算方法命名为“当量容积计算法”。     

不同脂肪酸完全氧化形成ATP(或～P)数目的计算通式

本文介绍不同脂肪酸经β—氧化—三羧酸循环—呼吸链系统氧化形成 ATP或高能磷酸键(～p)数目的计算通式。     

斯特林制冷机压缩机固有频率的理论与实验研究

为了提高斯特林制冷机的制冷效率，提出了一个新的更准确的压缩机固有频率计算公式，并详细介绍了推导该公式的思想和方法．在分析活塞受力尤其是气体力的基础上建立了压缩活塞的运动方程，采用旋转矢量分解的方法阐述了气体力的作用机理和物理意义，认为气体既起到气体弹簧又起到吸收压缩功的作用，从而推导出压缩机系统刚度、固有频率的计算公式．以2W@80K牛津型斯特林制冷机为例，实验验证了该计算公式的准确性，与其他现有公式相比，该公式的计算结果与实验值更为一致．并通过不同压缩机负载的实验，验证了对气体力的理论分析．