新型丙纶纤维填充式回热器单级脉管制冷机性能实验研究

Thermal Performance Analysis of a Pulse Tube Refrigerator with Fine Polyester Fibrous Material Filled Regenerator

摘要: 回热器作为回热式低温制冷机的关键部件,其填充介质对整体性能影响很大.采用丙纶纤维作为回热器新型填充介质,对单级脉管制冷机进行了试验研究.对丙纶微尺度空间结构及物理性能进行了分析,基于充气压力分别为3.5 MPa/3.0 MPa/2.8 MPa/2.5 MPa/2.0 MPa/1.5 MPa的工况下,进行了降温性能、频率性能、制冷性能试验,获取了最低制冷温度,最佳工作频率及最大比卡诺效率.研究结果表明,充气压力对丙纶填充回热器的制冷机整体性能影响较大,工作频率的影响不是很明显.最终获得了最大比卡诺效率9.46%@170 K/10.06 W/77 W,最大制冷量为5.47 W@120 K/2.5 MPa、12.02 W@150 K/3.0 MPa、16.49 W@170 K/3.0 MPa,并获得了96.4 K的最低制冷温度.