空间用液氦温区节流制冷机最小总功耗参数匹配策略研究

摘要：

氦节流(JT)制冷机已成为目前空间液氦温区制冷的主流技术之一.典型的氦JT制冷机包含了预冷机和节流压缩机两大耗功部件,对于氦JT制冷机的空间应用而言,预冷机和节流压缩机的总功耗是关键指标之一.研究100 mW@4.2 K的氦JT制冷机的最小总功耗,通过分析预冷温度和高压压力两个参数组合下制冷机所需的最小功耗,获得氦JT制冷机的最优运行参数.基于中国科学院上海技术物理研究所研制的两级脉管预冷机进行氦JT制冷机整机功耗的计算.计算结果表明,在100 mW@4.2 K的制冷目标下,当二级预冷温度为17.5 K,高压压力为1.85 MPa时,氦JT制冷机整机能效最高,总功耗为358 W,相对卡诺效率(rCOP)为1.96％.该最优运行参数匹配策略可用于选取两级预冷的大型节流装置最优运行参数.

关键词：空间应用、氦节流制冷机、总功耗、高效能

所属期刊栏目：28

分类号：TB651(制冷工程)

资助基金：国家自然科学基金;中国科学院战略性先导科技专项

在线出版日期：2022-05-30（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：259-265