上游充通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 低温原理及应用 第10讲脉冲管制冷机和热声制冷机 2018年春季 黄永华博士、教授 漏 是员是员是是 答疑： 邮箱huangyh@sjtu.edu.cn；电话：34206295 或预约办公室：机动A楼432室
低温原理及应用 第10讲 脉冲管制冷机和热声制冷机 2018年春季 黄永华 博士、教授 答疑: 邮箱 huangyh@sjtu.edu.cn ; 电话: 34206295 或预约 办公室：机动A楼432室
7脉冲管制冷机 > 脉冲管制冷机省去了常规气体制冷机中的冷腔膨胀活塞，采 用一根低热导的管子来代替，具有结构简单、运转可靠、冷头振 动小、寿命长、成本低等优势。 1960年代问世 No.1 No.0 No.2 从根本上解决了冷腔振动、密 封、磨损和难以加工等问题 No.3 21世纪主力低温制冷机 No.4 图3-87脉冲管制冷机的 P Ph 演变与发展 No.5 No.0-No.5中左端的无阀压缩机均 风2 可以由带配气阀的压缩机系统替代。 No.6
7 脉冲管制冷机 脉冲管制冷机省去了常规气体制冷机中的冷腔膨胀活塞，采 用一根低热导的管子来代替，具有结构简单、运转可靠、冷头振 动小、寿命长、成本低等优势。 图3-87 脉冲管制冷机的 演变与发展 1960年代问世 从根本上解决了冷腔振动、密 封、磨损和难以加工等问题 21世纪主力低温制冷机 No.0 No.0-No.5中左端的无阀压缩机均 可以由带配气阀的压缩机系统替代
本节内容： 1.基本型脉冲管制冷机 2.小孔型脉冲管制冷机 3.双向进气脉冲管制冷机 4.多路旁通脉冲管制冷机 5.双活塞脉冲管制冷机 6.四阀式脉冲管制冷机 7.多级脉管制冷机
1. 基本型脉冲管制冷机 2. 小孔型脉冲管制冷机 3. 双向进气脉冲管制冷机 4. 多路旁通脉冲管制冷机 5. 双活塞脉冲管制冷机 6. 四阀式脉冲管制冷机 7． 多级脉管制冷机 本节内容:
基本型脉冲管制冷机 美国Gifford、Longsworth1963年 >最初的基本型脉冲管制冷机的制冷流程由压缩机、切 换阀、回热器、冷端换热器、导流器、脉冲管本体以及脉 冲管封闭端的水冷却器所组成。 进气 冷却水 排气 6 图3-88 基本型脉冲管制冷机原理图 flash图3.89.swf 1一切换阀；2一回热器；3一冷端换热器； 4一脉冲管；5一水冷却器；6一导流器。 最低温度为124K >基本原理是利用高低压气体对脉冲管腔的充放气而 获得制冷效果的
① 基本型脉冲管制冷机 最初的基本型脉冲管制冷机的制冷流程由压缩机、切 换阀、回热器、冷端换热器、导流器、脉冲管本体以及脉 冲管封闭端的水冷却器所组成。 图3-88 基本型脉冲管制冷机原理图 1—切换阀；2—回热器；3—冷端换热器； 4—脉冲管；5—水冷却器；6—导流器。 基本原理是利用高低压气体对脉冲管腔的充放气而 获得制冷效果的。 美国Gifford、 Longsworth1963年 flash图3.89.swf 最低温度为124K
> 基本型脉冲管制冷机利用充放气获得低温的方法实质上是 西蒙膨胀制冷的一种型式。 基本型脉冲管制冷机与西蒙膨胀过程的不同点： 脉冲管制冷机运行时，脉冲管气体轴向存在一温度梯度， 入口端温度低，封闭端温度高；而西蒙膨胀的容器内气体温度 均匀； 充气完毕后，脉冲管取走热量的方式是靠封闭端的水冷换 热器；而西蒙膨胀的热量是靠整个容器表面与外部环境的对流 换热。 基本型脉冲管制冷机除了压缩气源和切换阀是室温运动部 件外，在低温处无任何运动部件，因此其结构简单、运行可靠， 但是其制冷效率低
基本型脉冲管制冷机利用充放气获得低温的方法实质上是 西蒙膨胀制冷的一种型式。 基本型脉冲管制冷机与西蒙膨胀过程的不同点: 脉冲管制冷机运行时，脉冲管气体轴向存在一温度梯度， 入口端温度低，封闭端温度高；而西蒙膨胀的容器内气体温度 均匀； 充气完毕后，脉冲管取走热量的方式是靠封闭端的水冷换 热器；而西蒙膨胀的热量是靠整个容器表面与外部环境的对流 换热。 基本型脉冲管制冷机除了压缩气源和切换阀是室温运动部 件外，在低温处无任何运动部件，因此其结构简单、运行可靠， 但是其制冷效率低