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题名多级串列式脉管制冷机调相与功回收研究
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作者
冯一宁
朱绍伟
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机构
同济大学机械与能源工程学院制冷及低温工程研究所
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出处
《低温工程》
北大核心
2025年第2期46-54,共9页
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基金
上海市2024年度“科技创新行动计划”超导领域技术攻关项目(24DZ3000300)
国家自然科学基金(52076151)。
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文摘
为了解决超导电流引线冷却面临冷却温度梯度大、冷量需求高等问题,同时进一步优化脉管制冷机效率,设计了新型的多级串列式脉管制冷机。该制冷机配备三级冷头可提供三级制冷温区,共同提供冷量,实现对电流引线从室温端至低温端的梯级冷却。同时前一级冷头的膨胀功可作为后一级冷头的输入功回收利用,进一步回收功。对此新型制冷机进行了整机设计与模拟,仿真分析了工作频率,惯性管尺寸,第一级冷头前空容积等参数对多级串列式脉管制冷机相位分布的影响并对其进行了优化。研究结果表明:多级串列式结构可回收膨胀功共1.1 kW,功回收占比为74.32%,减少了功的损失。
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关键词
脉管制冷机
串列式
多级
数值模拟
电流引线冷却
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Keywords
pulse tube refrigerator
series
multi-stage
numerical simulation
current lead cooling
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分类号
TB651
[一般工业技术—制冷工程]
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题名液化天然气温区大功率脉管制冷机模拟及实验研究
被引量：1
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作者
郭兆瑞
朱绍伟
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机构
同济大学机械与能源工程学院制冷及低温工程研究所
同济大学上海市地面交通工具空气动力与热环境模拟重点实验室
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出处
《低温工程》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第1期8-12,29,共6页
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基金
国家自然科学基金面上项目(51476117)。
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文摘
大功率脉管制冷机有望满足小型液化天然气装置的各种需求,介绍了一台大功率脉管制冷机的优化及实验结果。模拟结果表明,采用0.03 mm丝径的300目丝网能提高脉管制冷机的制冷效率,在进行了两种回热器丝网规格的对比实验之后,验证了模拟结果,通过对制冷机冷端均流器进行改进,大大提高了脉管制冷机的性能。实验结果表明,在输入功为5501 W时,于119.7 K下获得了500 W的制冷量,其比卡诺效率为13.7%。
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关键词
脉管制冷机
Regen3.3
不锈钢丝网
均流器
液化天然气
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Keywords
pulse tube refrigerator
Regen3.3
Stainless-steel screen
distributor
liquid natural gas
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分类号
TB651
[一般工业技术—制冷工程]
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题名脉管制冷机用20 kW直线电机性能模拟研究
被引量：1
- 3
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作者
陈萌佳
朱绍伟
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机构
同济大学机械与能源工程学院制冷及低温工程研究所
同济大学上海市地面交通工具空气动力与热环境模拟重点实验室
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出处
《低温工程》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第4期59-67,共9页
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文摘
通过ANSYS Maxwell有限元分析软件进行电磁驱动力计算,研究功率超过20 kW、理论效率高于90%的直线电机中各部件尺寸对性能的影响。结果表明电机整体尺寸越大,额定功率越高,但磁饱和强度可能也会增大。线圈的截面积、永磁体的厚度以及内外铁芯的截面积对电机的性能影响较大,线圈的截面积增加,电机效率增加,而磁体和内外铁芯需要在满足设计目标的基础上尽量减小尺寸,以提高电机紧凑性和性能收益。
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关键词
脉管制冷机
直线电机
大功率
有限元分析
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Keywords
pulse tube refrigerator
linear motor
high capacity
finite element analysis
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分类号
TB651
[一般工业技术—制冷工程]
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题名可控直流对于单级脉管制冷机的影响研究
被引量：1
- 4
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作者
孙正
曹强
李子木
栾铭凯
李芃
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机构
同济大学机械与能源工程学院制冷及低温工程研究所
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出处
《低温工程》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期7-11,共5页
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基金
国家自然科学基金(No.51506152)
同济大学青年优秀人才培养行动计划(No.2014KJ034)
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文摘
脉管制冷机中气体工质为交变流动,当制冷机中引入一个环路时,便有形成直流的可能。采用引入可控直流的方法予以研究,实验结果发现,一定量的直流可以提高脉管制冷机的性能。在理想气体的温区,制冷机的COP相比于无直流情况最大可提升2.2%,进而初步研究提升制冷效率的机理。同时研究发现,液氮温区在正向直流量相对于交流量变化量大约小于3.5‰的范围内,制冷效率相对于无直流的工况并未降低,说明脉管制冷机具有允许一定直流量的特性。
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关键词
脉管制冷机
可控直流
性能
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Keywords
pulse tube cryocooler
controllable DC flow
performance
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分类号
TB651
[一般工业技术—制冷工程]
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题名液氢温区大功率脉管制冷机模拟及实验研究
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作者
胡荣泽
朱绍伟
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机构
同济大学机械与能源工程学院制冷及低温工程研究所
同济大学上海市地面交通工具空气动力与热环境模拟重点实验室
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出处
《低温工程》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期24-28,74,共6页
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基金
国家自然科学基金(No.52076151)
国家重点研发课题计划(No.2022YFB4002802)。
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文摘
考虑到现有的热耦合双级脉管制冷机在第二级上存在效率低、冷量小等问题,对一种大功率脉管制冷机的第二级(视为整机)进行了单独的模拟和实验研究。模拟结果表明在回热器直径为55 mm的冷头设计下惯性管调相能力足够,减短惯性管长度或增大惯性管直径可有效改善回热器相位,并可通过调节工作频率使回热器相位达到理想状态。实验结果表明当惯性管长度为3 m,直径为10 mm,运行频率为58 Hz,工作电压为240 V时,获得47.8 K无负荷制冷温度,在输入功为777 W时,于129.3 K得到60 W制冷量,比卡诺效率为10.27%。因此,第二级具有较好的制冷性能。
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关键词
脉管制冷机
第二级
惯性管
回热器相位
液氢
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Keywords
pulse tube refrigerator
the second stage
inertance tube
regenerator phase
liquid hydrogen
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分类号
TB651
[一般工业技术—制冷工程]
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题名推移活塞脉管制冷机的性能测试
被引量：2
- 6
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作者
须豪杰
朱绍伟
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机构
同济大学机械与能源工程学院制冷及低温工程研究所
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出处
《低温工程》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第1期19-23,共5页
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基金
国家自然科学基金(No.51476117)
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文摘
采用了实验研究的方法,在宽广的温度范围内测试了推移活塞脉管制冷机在不同运行频率和不同充气压力下的工作性能。实验结果表明,在最佳运行频率附近,频率的变化对制冷机制冷效率的影响并不显著,最佳频率在实验范围内基本不随制冷温度而改变。在同一个工作频率下,存在一个最佳的充气压力使得制冷机的工作性能最佳。实验结果也表明了压缩机的功率因数并不显著影响制冷机工作性能。
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关键词
脉管制冷机
推移活塞
效率
功率因数
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Keywords
pulse tube refrigerator
displacer
efficiency
power factor
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分类号
TB651
[一般工业技术—制冷工程]
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