宇航级气体轴承斯特林制冷机研发

作     者：张银 王波 倪竹青 罗高乔 姚晓蕾 吴维薇 刘婷 侯光泽 刘昊 杨玉玲 张永清 田兴华 王珂 王帅 Zhang Yin;Wang Bo;Ni Zhuqing;Luo Gaoqiao;Yao Xiaolei;Wu Weiwei;Liu Ting;Hou Guangze;Liu Hao;Yang Yuling;Zhang Yongqing;Tian Xinghua;Wang Ke;Wang Shai

作者机构：低温技术安徽省重点实验室合肥230088 中国电子科技集团公司第十六研究所合肥230088 中国科学院太空应用重点实验室中国科学院空间应用工程与技术中心北京100094 北京空间飞行器总体设计部北京100094 空间热控技术北京重点实验室北京100094 

基　　金：安徽省自然科学基金资助项目(1908085ME164) 

出 版 物：《低温工程》 (Cryogenics)

年 卷 期：2023年第2期

页      码：50-60页

摘      要：通过Sage建立-80℃温区气体轴承斯特林制冷机热力学模型,成功开发了宇航级气体轴承斯特林制冷机并进行试验测试。环境温度23℃,供液温度30.5℃时(流量70 L/h),方波驱动输入功率为279.6 W,制冷量为68.5 W@-87℃;正弦波驱动输入功率179.5 W,制冷量为43.96 W@-87℃;正弦波驱动输入功率99.1 W,制冷量为22.5 W@-87℃。制冷机组件最大稳态噪声为45.4 dBA,满足舱内稳态噪声不超过50 dBA的要求。通过了宇航级力学和热环境适应性并开展了可靠性及寿命试验,采用线性外推法计算得出寿命在172800 h以上,满足空间站的可靠性及寿命(6.67年)的要求。2022年7月24日随问天实验舱成功发射进入空间站,实现了中国气体轴承制冷机首次在轨验证,填补空白。目前制冷机正常开机运行,已在轨累计运行2730 h,已经冷冻了包括植物样品、细胞样品及相变单元等15批样品,样品随神舟14号飞船下行。

主 题 词：-80℃温区 宇航级 气体轴承斯特林制冷机 空间站 填补空白 

学科分类：080705[080705] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1000-6516.2023.02.007

馆 藏 号：203120960...