液氮温区高效紧凑制冷机运行特性研究

摘要

较高的运行频率能够有效提高功率密度,获得紧凑性制冷机系统.然而传统直线压缩机中所采用的板簧结构限制了功率密度的进一步提升.本论文介绍了工作于液氮温区的紧凑型低温制冷机的最新研究进展.其中在压缩机活塞采用气浮轴承结构的进行支撑,能够消除板簧行程限制,有效提升了功率密度,同时提升压缩机效率.系统在100Hz频率附近运行,整机重量控制在4.6kg,相比于板簧结构体积与重量大幅下降.在压缩机217.5W的输入电功下,制冷机80K能够获得10W制冷量,整机相对卡诺效率达到13.1％.在250W的输入电功下,冷头无负荷温度能够到达39K.从实验角度考察了运行频率、平均压力、冷头工作温区等参数对系统性能的影响.