摘要：热效应是制约固态激光器技术发展的主要障碍之一，也是激光器发展的主要瓶颈。针对一抽运功率为100W的掺钛蓝宝石激光器设计制造了一套以液氮为冷却工质的低温恒温器，从结构上对恒温器进行了优化设计，用实验的方法验证了该恒温器的热力学性能，用ANSYS软件分析了钛蓝宝石晶体在所设计的热沉条件下的温度分布和应力分布。结果表明该恒温器结构能够满足激光器的要求，且相比于常温冷却，钛蓝宝石激光晶体在液氮温度下温度分布更均匀，热应力更小。

摘要：气体轴承是回热式热机的一项关键技术,它是利用气体代替润滑油作为润滑剂,在轴与轴承套之间构成气膜,是避免运动面与静止面直接接触的较为理想支撑元件。将间隙密封与气体轴承相结合,可以在实现密封的同时消除接触磨损。本文利用ANSYS Fluent对具有77 kW(声功)设计输出能力的活塞进行其气体轴承与间隙密封耦合特性的数值模拟与分析,指导该新型气路结构的优化设计,并验证其在大功率自由活塞斯特林发动机中应用的可行性。

摘要：研制的一台高频脉冲管制冷机最低温度3.47 K,为目前高频制冷机的最低记录。首先基于相位调节的角度对多路旁通的工作机制进行分析,进一步设计了由单级同轴型多路旁通结构演变而成的气耦合多级结构。设计的制冷机三级温度分布为:77 K,20 K和4 K。研制的样机在输入电功250 W,液氮提供12.1 W预冷量时,能够在5.2 K获得20 mW制冷量。若使用77 K高效制冷机替代液氮,整机功耗有望在385 W以内,效率高于此温区已报道的其他高频脉冲管制冷机。

摘要：小型制冷机是高温超导滤波器系统的重要组成部分,在冷端提供冷量的同时需在热端向环境排热。基于模拟和实验,设计了一款散热翅片,并在自然对流的条件下对翅片的散热性能进行研究。结果表明,在功率为12 W时,散热翅片最高和最低温度分别为58.2℃和53.2℃,当在翅片背部增加一层石墨烯导热膜后,最大和最小温度分别降低了3.3℃和4.7℃;采用翅片和环境之间的传热热阻R_(s)来评价两种翅片的性能,铝-导热膜传热热阻介于2.58—3.05℃/W之间,相比于传统铝翅片其与空气传热热阻最高降低了33.3%。

摘要：设计了一台U型脉冲管制冷机,并对直线连接管和U型连接管两种不同的冷头连接管进行了实验研究。对冷头连接管与脉管之间的各种导流结构进行比较,找到了最佳的导流方式,并在此基础之上,研究了连接管管径对制冷机制冷性能的影响。结果表明,存在一个连接管最佳直径使得U型脉管制冷机获得最高的制冷效率;U型连接管相比较直线连接管会引起弯管损失,当输入声功越大时,损失越大;本实验中,最佳的U型脉管制冷机性能相对直线型脉管制冷机情况下降了18%。

摘要：本文介绍了一种新型热压缩机驱动的能获得液氮温区温度的脉冲管制冷机的实验研究结果.其是一种外燃加热式热能驱动的制冷机,可直接利用太阳能、工业余热或矿物燃料等的热能转换成压力波动驱动制冷机工作,具有结构简单紧凑、振动低、运行可靠等特点。文中设计了直线型脉冲管制冷机,进行了热压缩机与脉冲管制冷机的耦合实验,研究了不同频率及充气压力下脉冲管制冷机的工作特性,实现了用氦气做工质,充气压力1.2 MPa,压比1.30,加热功率1300W,工作频率5.6 Hz时,脉冲管制冷机最低制冷温度为70.4 K。

摘要：控制系统设计是工程设计的重要组成部分,通常根据经验进行设计。但是在某些情况下,采用这种方式设计的控制系统不能满足生产需要。以一个典型的化工尾气回收装置为例,在现场收集的实际生产数据基础上,利用软件Aspen Hysys对甲烷-氮气-氢气体系的低温精馏过程建立动态模型,考察现有控制系统在无干扰和有干扰(脉冲式波动)情况下的调节能力。根据计算结果分析,现有控制系统存在一定的局限性,于是提出将单回路反馈控制改为均匀串级控制的改进方案,并进行计算分析。结果表明:现有的控制系统会放大干扰对精馏塔的影响,造成生产系统再次稳定所需时间长、产物组成偏离设计值等问题;改进的控制策略有效地改善了系统应对脉冲式干扰的能力,大大增强了系统的鲁棒性。

摘要：针对室温制冷,本文提出并优化设计了新型直连型热驱动热声制冷机。该直连型热驱动热声制冷机包含三个相同的基本单元,每个基本单元依次由热声发动机、热声制冷机和谐振管组成,具有无运动部件、紧凑和环保无污染的优点。计算结果表明,在环境温度50℃,热端温度300℃,制冷温度10℃的条件下,整机获得了4.54 kW的制冷量,系统热效率达到0.44,未来在制冷卡车及渔船上具有一定的应用前景。

摘要：液氢温区的低温制冷机在军事技术、红外探测、低温超导等应用领域具有广泛的应用前景。本文设计并且研制了一台两级气耦合斯特林型脉管制冷机,采用两级同轴结构,大大提高了系统的紧凑性。采用惯性管加气库作为调相机构,同时为了提高制冷性能,添加了双向进气调节。实验结果显示,系统的无负荷温度为13.4 K,在20 K可以提供1.1 W的制冷量,此时系统输入声功为390 W,输入电功575。同时对回热器填料以及系统运行参数频率和平均压力进行了实验研究。

摘要：本文对一台设计目标为液氮温区千瓦级冷量的脉管制冷机展开了实验研究。在回热器中填充纯不锈钢丝网时,观测到了巨大的温度不均匀现象,当入口压比为1.25时回热器中部最大温差高达163.3 K,并且回热器中的温度场难以发展稳定。在向回热器中填充了一定数量的紫铜丝网后,回热器内的温度不均匀现象得到了有效的抑制,制冷机的制冷量也有了明显的提升。最后通过对充气压力和工作频率的优化,在入口声功9.08 kW、制冷温度77 K时获得了647 W的制冷量。