两级4K-脉冲管制冷机数值模拟

摘要

针对工作在液氦温区的两级 4K 脉冲管制冷机的特性 ,为模拟和动态显示其内部工作过程和参数变化规律 ,发展了一种新的欧拉 -拉格朗日数值计算模型 .采用拉格朗日方法 ,用移动网格跟踪脉冲管中气体微元随周期性压力波动的具体运行轨迹 ;采用欧拉法 ,用固定网格直接模拟蓄冷器内部的动态参数变化 .模型还考虑了实际气体工质 (氦气 )的热物性变化、多层磁性蓄冷材料、冷热端换热器及蓄冷器填料的压力降和非平衡换热等 .并采用该模型数值分析了一典型两极 4K 脉冲管制冷机的气体温度、压力、流量和焓流在一个周期内的变化情况 。