詹姆斯·韦伯太空望远镜中红外仪低温制冷系统的流程分析及优化

摘要

针对詹姆斯·韦伯太空望远镜的中红外仪冷却系统中J-T节流循环的热力学计算分析结果表明,适当地降低末级预冷温度、提高压比和提高末级间壁式换热器效率是J-T节流循环制冷性能提升的关键.考虑该复合型低温制冷机的整机效率,结合当前脉管制冷机和驱动J-T节流循环的线性压缩机的性能水平,探讨了预冷温度和J-T节流循环压力的优化方法.计算结果表明优化后的预冷温度和J-T节流循环压力使复合型低温制冷机的性能高于原预冷温度和J-T节流循环压力下性能的计算值,实际具体的脉管制冷机和J-T节流循环压缩机性能是实现准确优化的必要条件.