分置式微型斯特林制冷机用直线压缩机结构设计及性能研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 宋金良 |
| 答辩日期 | 2005-06-14 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 吴亦农 |
| 关键词 | 直线压缩机 直线电机 固有频率 膜片弹簧 系统动力学 固有频率 |
| 学位专业 | 制冷及低温工程 |
| 英文摘要 | 近年来，空间用红外探测器对制冷系统除了在长寿命、高可靠性和低功耗等方面有了更高要求以外，还要求制冷机结构更加紧凑、质量更轻。斯特林制冷机是空间应用最成熟的制冷机，其在长寿命和高可靠性方面能够满足空间的需要。本文针对斯特林制冷机小型化和轻量化的需要，并结合“空间斯特林制冷机轻量化、长寿命技术研究” 的中国科学院上海技术物理研究所二期创新课题，进行了小型分置式斯特林制冷机用直线压缩机的研究。 研制了一台新型结构的小型直线压缩机。这台直线压缩机结合原有长寿命技术，在小型化和轻量化方面都有了一定突破，与原气动膨胀机匹配良好。在直线压缩机设计方案上，本文首先通过选定直线电机基本结构类型和弹簧支撑系统结构，确定压缩机的基本结构，然后结合原直线压缩机参数和动力学分析，对直线压缩机的关键参数进行了设计。并对设计完成的直线压缩机，进行三维实物建模，模拟压缩机装配，进行压缩机装配可行性分析。 在直线电机的设计过程中，运用磁路的有效计算确定电机基本结构尺寸；为获得设计后的电机磁场情况，建立了电机的数学模型，推导确定了电机磁场的微分方程；通过运用有限元方法，对电机磁场进行了数值计算。分析了电机的电磁场特性和电机运行特性。 对膜片弹簧的型线方程和结构作了分析探讨，运用有限元分析方法对所用膜片弹簧的性能进行了分析，为直线压缩机弹性系统的动力学分析提供了可靠数据，同时为压缩机长期稳定运行提供了保障。 将研制的直线压缩机与原气动膨胀机联机实验。整机重量小于2.5Kg，取得了在80K温度下1.12W的制冷量，输入功率小于40W的良好性能。根据实验数据，结合动力学分析，进一步获得影响压缩机性能的重要参数之间的相互关系，得出了直线压缩机的特性和设计方案，从而为空间用长寿命微型斯特林制冷机的优化设计提供了可靠依据。 |
| 学科主题 | 红外系统与元部件 |
| 公开日期 | 2012-07-11 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/4324]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 宋金良. 分置式微型斯特林制冷机用直线压缩机结构设计及性能研究[D]. 中国科学院研究生院. 2005. |
入库方式： OAI收割
来源：上海技术物理研究所
浏览0
下载0
收藏0
其他版本
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。