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宇航级磁阻尼吸振器试验研究 被引量：1
1
作者 张银 倪竹青 +4 位作者 罗高乔 王波 吴维薇 姚晓蕾 刘婷 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期68-77,共10页
为了解决空间站低温存储装置用斯特林制冷机振动难题,设计并开发了一款宇航级磁阻尼吸振器及其保护装置,对吸振器的频率适应性、不同样品质量减振性能及宇航级环境适应性开展了试验研究。试验结果表明:磁阻尼吸振器的吸振频率宽度为0.6 ... 为了解决空间站低温存储装置用斯特林制冷机振动难题,设计并开发了一款宇航级磁阻尼吸振器及其保护装置,对吸振器的频率适应性、不同样品质量减振性能及宇航级环境适应性开展了试验研究。试验结果表明:磁阻尼吸振器的吸振频率宽度为0.6 Hz,轴向基频加速度维持在50 mg以内;吸振器在驱动频率0.4 Hz范围内轴向基频加速度维持在30 mg以内;样品质量0—10 kg范围内吸振器对样品质量不敏感,制冷机基频、二阶及时域随样品质量逐渐增加变化较小;制冷机及吸振器通过了宇航级力学环境适应性。力学试验前后,主振方向基频、二阶和时域加速度无明显变化,表明在力学试验前后的吸振器减振性能无变化。 展开更多
关键词 宇航级 斯特林制冷机 磁阻尼吸振器 频率适应性
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15W@80K全气体轴承室温活塞脉管制冷机研发
2
作者 张银 倪竹青 +3 位作者 罗高乔 王波 刘婷 方露露 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期47-56,共10页
为了满足超大规格线列、面阵红外探测器及红外光学系统对大冷量、长寿命、低振动、紧凑化、高效率及轻型低温制冷机的需求,开展了15 W@80 K全气体轴承室温活塞脉管制冷机研发,采用Sage热力学软件进行了仿真分析,设计了首款基于全气体轴... 为了满足超大规格线列、面阵红外探测器及红外光学系统对大冷量、长寿命、低振动、紧凑化、高效率及轻型低温制冷机的需求,开展了15 W@80 K全气体轴承室温活塞脉管制冷机研发,采用Sage热力学软件进行了仿真分析,设计了首款基于全气体轴承支撑和室温活塞功回收技术的斯特林脉管制冷机,成功完成了工程样机研制并进行了性能测试。测试结果表明,散热流体温度20℃,制冷温度为80 K,制冷机在交流输入功率为320 W时,制冷量达到22 W,制冷效率达到6.875%;输入电功为397.9 W时,制冷量达到26.16 W,制冷效率为6.56%,冷量质量比(制冷量/质量)为3.1W/kg。散热流体温度20℃,制冷温度为60 K,制冷机在交流输入功率为360 W时,制冷量达到14 W,制冷效率为3.91%;制冷机在交流输入功率为400 W时,制冷量达到15.46 W,制冷效率为3.86%。验证了室温活塞调相技术的先进性,样机性能参数满足项目技术指标要求。 展开更多
关键词 15W@80K 全气体轴承支撑 室温活塞功回收 脉管制冷机 冷量质量比
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旋转整体式斯特林制冷机计算机辅助动力学设计 被引量：2
3
作者 叶重 绳春晨 +2 位作者 王波 罗高乔 单伟根 《低温工程》 CSCD 北大核心 2017年第4期29-35,共7页
为缩短旋转整体式斯特林制冷机的研发周期、提高设计效率及降低开发成本,提出了一种基于计算机辅助设计的旋转整体式斯特林制冷机动力学设计方法。根据外形尺寸、输入功率及振动输出等已知参数,重点从旋转电机、轴承选型、飞轮设计及曲... 为缩短旋转整体式斯特林制冷机的研发周期、提高设计效率及降低开发成本,提出了一种基于计算机辅助设计的旋转整体式斯特林制冷机动力学设计方法。根据外形尺寸、输入功率及振动输出等已知参数,重点从旋转电机、轴承选型、飞轮设计及曲柄连杆机构强度校核4个方面采用计算机辅助设计方式进行动力学设计研究。通过三维设计软件Pro/E对制冷机组件建模后导入Adams虚拟样机进行动力学仿真分析,将仿真分析结果导入Ansys有限元软件进行制冷机组件强度校核。通过该方法设计出的制冷机实测制冷量为1.65 W@80 K/23℃,比目标值提高27%,振动输出为0.3N,比目标值降低25%。 展开更多
关键词 旋转整体式斯特林制冷机 动力学设计 虚拟样机
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箔片动压轴承的研制及在机载环控涡轮的应用 被引量：9
4
作者 绳春晨 杨榆 +4 位作者 谢洪涛 高维浩 罗高乔 陈双涛 侯予 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期86-90,共5页
针对某型吊舱环控涡轮油润滑轴承存在的油污染、可靠性低等问题,基于吊舱涡轮的实际使用条件研制一种机载涡轮动压箔片轴承,并进行箔片动压轴承机载环控涡轮的性能试验、功能振动试验、高低温贮存试验、启停可靠性等试验验证。试验结果... 针对某型吊舱环控涡轮油润滑轴承存在的油污染、可靠性低等问题,基于吊舱涡轮的实际使用条件研制一种机载涡轮动压箔片轴承,并进行箔片动压轴承机载环控涡轮的性能试验、功能振动试验、高低温贮存试验、启停可靠性等试验验证。试验结果表明:采用动压气体箔片轴承的高速环控涡轮制冷性能、起浮压力、起浮转速均满足使用要求,功能振动试验、-55和70℃高低温启动试验优于指标要求,百次启停和超速运转后涂层无脱落,启停次数可达10 000次以上。 展开更多
关键词 箔片动压轴承 机载吊舱环控 环境适应性 启停可靠性
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空间站斯特林制冷机用磁阻尼吸振器开发 被引量：3
5
作者 张银 罗高乔 +11 位作者 王波 倪竹青 吴维薇 姚晓蕾 刘婷 张永清 田兴华 李家柱 王珂 张驰 朱魁章 王帅 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1-12,共12页
对空间站低温存储装置用斯特林制冷机振动输出进行了测试,采用理论分析和数值仿真的方法开展了磁阻尼吸振器设计和开发,开发了一种空间站斯特林制冷机用磁阻尼吸振器,并进行试验测试,测试结果表明:制冷机在无吸振器输入功率100 W时,轴... 对空间站低温存储装置用斯特林制冷机振动输出进行了测试,采用理论分析和数值仿真的方法开展了磁阻尼吸振器设计和开发,开发了一种空间站斯特林制冷机用磁阻尼吸振器,并进行试验测试,测试结果表明:制冷机在无吸振器输入功率100 W时,轴向输出力随时间呈正弦波趋势,最大达到482.78 N;安装磁阻尼吸振器后,制冷机基频振动从265 mg降低到14.25 mg,基频吸振效率0.054,时域振动从802.95 mg降低到98.51 mg,时域吸振效率0.123;输入功率200 W时吸振器将制冷机的基频振动从370.7 mg降低到73.92 mg,基频吸振效率0.199;时域振动从1240.5 mg降低到220.6 mg,时域吸振效率0.177;磁阻尼吸振器大幅降低了制冷机振动输出,吸振效率优于传统被动减振器,制冷机振动输出满足空间站低温存储装置技术指标要求。2022年7月24日,磁阻尼吸振器随问天实验舱成功发射,并在中国空间站长期运行,支持空间站各项科学实验研究。 展开更多
关键词 空间站 低温存储装置 斯特林制冷机 磁阻尼吸振器 吸振效率
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宇航级气体轴承斯特林制冷机研发 被引量：2
6
作者 张银 王波 +11 位作者 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 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期50-60,共11页
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... 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。 展开更多
关键词 -80℃温区 宇航级 气体轴承斯特林制冷机 空间站 填补空白
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单侧式斯特林制冷机柱簧减振器研究 被引量：4
7
作者 寇翠翠 王波 +4 位作者 张银 罗高乔 朱严 徐德军 何世安 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期74-79,共6页
为了解决单侧式斯特林制冷机在运行时振动较大的问题,在研究的被动减振器的基础上,提出一种结构的柱簧减振器,并对该柱簧减振器进行设计和试验研究。通过对设计出的柱簧减振器进行试验验证和优化,柱簧减振器减振效果较板簧减振器有明显... 为了解决单侧式斯特林制冷机在运行时振动较大的问题,在研究的被动减振器的基础上,提出一种结构的柱簧减振器,并对该柱簧减振器进行设计和试验研究。通过对设计出的柱簧减振器进行试验验证和优化,柱簧减振器减振效果较板簧减振器有明显的提升;同时,在制冷机输入功率240 W左右时,将制冷机冷指时域加速度由板簧减振器的2.2 g优化至0.85 g,制冷机冷指最大频域加速度优化至0.275 g,大幅降低了制冷机的振动,有效拓宽了制冷机的应用范围。 展开更多
关键词 气体轴承斯特林制冷机 柱簧减振器 板簧减振器
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斯特林制冷机混合填料回热器性能优化及试验研究 被引量：5
8
作者 罗高乔 叶重 +1 位作者 绳春晨 王波 《低温工程》 CSCD 北大核心 2017年第5期42-48,共7页
针对旋转整体式斯特林制冷机的回热器性能优化,讨论了回热器丝网填料选型的原则,分析了不同温区采用不同丝网参数的回热器模型,并利用REGEN软件对混合丝网模型进行了优化分析。通过实验数据对模拟优化的结果进行了分析和讨论,验证了混... 针对旋转整体式斯特林制冷机的回热器性能优化,讨论了回热器丝网填料选型的原则,分析了不同温区采用不同丝网参数的回热器模型,并利用REGEN软件对混合丝网模型进行了优化分析。通过实验数据对模拟优化的结果进行了分析和讨论,验证了混合丝网模型优化结果的正确性,为旋转整体式斯特林制冷机回热器性能优化提供依据。 展开更多
关键词 斯特林制冷机 REGEN 回热器优化 混合丝网填充
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2 W@40 K单级斯特林制冷机性能优化试验研究 被引量：1
9
作者 寇翠翠 姜昆 +3 位作者 方露露 罗高乔 王波 吴维薇 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期26-30,共5页
为了解决未来空间高精度成像任务中迫切需要更加高效、功耗低、寿命长、振动低、重量轻及体积小的制冷机的问题,提出一款2 W@40 K单级斯特林制冷机,并对该机型进行理论设计和试验研究。通过优化气浮轴承单级斯特林制冷机充气压力、网片... 为了解决未来空间高精度成像任务中迫切需要更加高效、功耗低、寿命长、振动低、重量轻及体积小的制冷机的问题,提出一款2 W@40 K单级斯特林制冷机,并对该机型进行理论设计和试验研究。通过优化气浮轴承单级斯特林制冷机充气压力、网片填充孔隙率和回热器长度等关键参数,实现了单级斯特林制冷机在充气压力为2.2 MPa、网片填充孔隙率为0.875、回热器长度为62 mm时达到最佳性能,性能为2.15 W@40 K,输入功率179.6 W,制冷系数COP为1.2%。 展开更多
关键词 气浮轴承单级斯特林制冷机 2 W@40 K COP
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