13 W@80 K空间大冷量脉冲管制冷机的模拟设计与试验验证
来源：机械工程学报杂志2018年第6期北京时间：
作者：王乃亮, 赵密广, 陈厚磊, 梁惊涛, 蔡京辉
单位：1. 中国科学院理化技术研究所空间功热转换技术重点实验室 北京 100190;2. 中国科学院大学 北京 100049
摘要：目前，空间红外探测领域对80 K温区的冷量需求越来越大，然而为其提供冷源的大冷量的空间脉冲管制冷机相对缺乏。为了提高空间脉冲管制冷机的制冷量，基于Sage平台，建立大冷量的同轴型脉冲管制冷机的整机模型，通过模拟计算，对制冷机的蓄冷器尺寸、脉冲管尺寸、惯性管调相与导流结构等进行设计。依据设计结果，加工了同轴型脉冲管制冷机的冷指，并通过试验研究了调相机构、充气压力、热端导流结构、蓄冷器丝网目数、输入电功率等因素对脉冲管制冷机的影响规律。将试验与模拟结果进行对比，两者具有较好的一致性，从而验证了该大冷量脉冲管制冷机整机模型的准确性。研制出的制冷机在输入电功功率为300 W，热端温度为300 K时，在80 K获得了13 W的制冷量，相对卡诺效率可以达到11.9%。且该工程样机已应用到空间项目中。
关键词：80K,大冷量,空间,脉冲管,模拟；
基金资助：国家基础研究发展计划（613322）和国家重点研发计划（2016YFB0500500，2016YFB0500501）资助项目。
