《微型高頻4K脈衝管制冷機非理想熱力學循環過程研究》是依託中國科學院理化技術研究所，由劉彥傑擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：微型高頻4K脈衝管制冷機非理想熱力學循環過程研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉彥傑
- 依託單位：中國科學院理化技術研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著空間科學技術的不斷發展，4K溫區製冷技術已經成為制約SIS/HEB超導和遠紅外探測器的器件套用的瓶頸。針對目前空間、軍事等領域對4K溫區小功率微型制冷機的迫切需求，本項目針對高頻4K脈衝管制冷機微型化過程中非理想熱力學循環這一關鍵科學問題進行研究。通過理論分析、數值模擬和實驗等方法的互相驗證，研究液氦溫區非理想熱力學過程，探究極低溫非理想條件下微型脈衝管制冷機的工作機制和流程，解決極低溫條件下流動與熱力過程的高效耦合、極低溫條件下回熱器高效換熱以及小壓比下熱力循環等關鍵問題，研製出達到4K溫區的微型化脈衝管制冷機樣機。樣機的研製成功將極大的推動我國空間深低溫技術的發展，為開展深空探測、THz通信和空間科學等技術的實驗提供技術基礎。
結題摘要
針對目前空間、軍事等領域對於4K溫區百瓦級微型制冷機的迫切需求，本項目對可空間套用的高頻4K脈衝管制冷機的非理想熱力學循環進行了研究，通過理論分析、數值模擬等方法對4K高頻脈衝管制冷機在非理想條件下的熱力學循環進行了分析，說明了非理想損失產生的機理。探究了極低溫非理想條件下高頻脈衝管制冷機的工作機制，並且實驗研究了低溫慣性管、多路旁通等低溫調相結構的調相機理以及深低溫制冷機所用磁性蓄冷材料的最佳工作溫區以及回熱材料的最佳填充方式。以上述理論和實驗結果為基礎研製出可達到4K溫區的百瓦量級微型化脈衝管制冷機樣機，推進了我國空間深低溫技術的發展，為我國未來深空探測等領域的研究奠定了技術基礎。
