提出将自然循环预冷法与低温热管技术有机结合的设想,综合自然循环和低温热管的优点,可以实现连续、快速冷却,保证被冷却物体的温度波动较小,同时具有自反馈功能.详细介绍了基于自然循环预冷及低温热管的高效低温传热单元的设计及初步试验结果.给出了该低温传热单元在微机械(MEMS)电源开发中的应用实例.

介绍的高效低温传热方法主要包括自然循环冷却法和基于自然循环预冷及低温热管的高效低温冷却方法.自然循环冷却法的特点是在大温差条件下实现物体的快速冷却.一旦被冷却物体到达或接近低温液体的温度,将产生循环动力不足的情况,必须采用诸如气体引射或容器自增压等方法加以解决.而低温热管的特点在于能在小温差条件下,传递大量的热能.文中将自然循环预冷法及低温热管技术有机结合,综合自然循环和低温热管的优点,取长补短,既可以在很短的时间内使被冷却物体的温度降低下来,又可以保证被冷却物体的温度波动较小.文中还详细给出了基于自然循环预冷及低温热管的高效低温传热单元的设计及试验结果.

脉管制冷机没有低温下的运动部件，具有布置方式灵活，便于实现紧凑结构，制造成本低等突出优点，因此在低振动、低电磁噪声(EMI)等高标准场合具有很高的应用价值，在多项国家自然科学基金及与德国吉森大学、日本大阪市立大学等单位开展广泛国际合作的基础上，浙江大学制冷与低温研究所深入进行了脉管制冷机的研究与应用工作，在单级脉管制冷机方面，目前获得的最低制冷温度为14．7K，这是目前GM型单级脉管制冷机的最低温度纪录，该制冷机在20K和80K分别具有10W和100W制冷量，可望在超导磁体冷却等方面获得应用，在多级脉管制冷机方面，目前最低制冷温度达2．17K，在4．2K获得的最大制冷量为960mW，制冷效率达1．50×10^-4；最高制冷效率为1．58×10^-4，优于同类国外产品达20％，该制冷机已在德国应用于超导Josephson效应1V及10V电压标准的冷...

针对80K温区，在一台单级GM型脉管制冷机中进行了氦氢二元混合工质的实验研究。实验结果表明，采用一定组分的氦氢混合工质可以提高脉管制冷机的制冷性能。

板弹簧技术是航空航天用斯特林制冷机长寿命、高可靠运行的关键技术之一。大的板弹簧径向刚度为活塞提供支撑,以保证活塞在极小的间隙内实现与汽缸之间的无接触运动;板弹簧轴向刚度为活塞直线运动提供轴向的自由度,其轴向的最大行程受到板弹簧材料疲劳极限的限制;由于没有活塞环等密封元件,高低压之间的密封通过活塞与气缸之间的间隙密封来实现,这大大提高了活塞和气缸间的装配难度。本文针对3种常见的板弹簧：同心涡旋臂板弹簧、偏心涡旋臂板弹簧和直线臂板弹簧进行有限元分析。通过改变板弹簧载荷、厚度和弹簧臂宽度等参数,对3种型式的板弹簧分别进行加载求解,得到弹簧的应力和位移分布云图。通过模态分析得到板弹簧的自然频率,为有效避免板弹簧的谐振提供依据。分析表明：在基本结构参数相同的情况下,直线臂板弹簧可以提...

针对G—M型脉管制冷机传统配气方式中压缩机配气量耗功和不可逆损失较大等缺点，本文提出一种带有中间气库的主动式配气系统。理论分析表明，和传统配气方式相比，主动式配气系统可显著降低压缩机配气量耗功和配气系统熵产。基于自行研制的G—M型脉管制冷机开展实验。当中间气库开启时间比例为30％时，制冷机可获得较低的制冷温度且对制冷性能影响较小。主动式配气系统提高了阀门寿命并且改善了配气系统运行工况。

系统介绍了20K以下温区斯特林型脉管制冷机的最新研究进展，指出了多级斯特林型脉管制冷机的应用前景与发展趋势。深入分析了多级斯特林型脉管制冷机20K以下温区的主要损失特性，以及其难以达到更低制冷温度和更高制冷效率的内在原因，着重说明进一步提高高频回热器效率、发展高效线性压缩机技术是实现突破的关键。

基于Daney提出的回热器性能计算机联式，对以氦和氮为主的混合物（包括He-Ne,He,Ar,He-H2,N2-Ne,N2-H2,N2-Ar,N2-He)的传热与流动性能进行了计算，得出了一些与Daney不同的结论，对研究回热式制冷机在80K温区的制冷效能具有一定的指导作用。