13W@80K空间大冷量脉冲管制冷机的模拟设计与试验验证

摘要：

目前,空间红外探测领域对80 K温区的冷量需求越来越大,然而为其提供冷源的大冷量的空间脉冲管制冷机相对缺乏.为了提高空间脉冲管制冷机的制冷量,基于Sage平台,建立大冷量的同轴型脉冲管制冷机的整机模型,通过模拟计算,对制冷机的蓄冷器尺寸、脉冲管尺寸、惯性管调相与导流结构等进行设计.依据设计结果,加工了同轴型脉冲管制冷机的冷指,并通过试验研究了调相机构、充气压力、热端导流结构、蓄冷器丝网目数、输入电功率等因素对脉冲管制冷机的影响规律.将试验与模拟结果进行对比,两者具有较好的一致性,从而验证了该大冷量脉冲管制冷机整机模型的准确性.研制出的制冷机在输入电功功率为300 W,热端温度为300 K时,在80 K获得了13W的制冷量,相对卡诺效率可以达到11.9％.且该工程样机已应用到空间项目中.

关键词：80K、脉冲管、大冷量、模拟、空间

所属期刊栏目：54

分类号：TB651(制冷工程)

资助基金：国家基础研究发展计划613322;国家重点研发计划2016YFB0500500,2016YFB0500501

在线出版日期：2018-06-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：175-181