为了在不同位置获得不同的制冷性能，设计了一台线性对置压缩机驱动两台同轴型脉管冷指的实验方案并搭建了试验台。通过实验研究两台脉管制冷机耦合的制冷性能。实验结果显示：两台设计相同的脉管冷指性能不同，经过耦合后制冷性能差异更大，可同时达到1．79W@60K和1．384W@60K制冷量。

建立了模拟单级牛津型斯特林制冷机的动态特性的数学模型,该模型考虑了压差损失、传热损失等许多实际因素的影响,运用数值方法对其控制方程进行了求解,计算结果非常接近实验结果.

设计出60 K温区2 W冷量级别惯性管型单级高频同轴脉冲管制冷机并进行了系统试验,分析研究并获取了最优工作频率和最佳的蓄冷器与脉冲管长度匹配及布置。制冷机典型试验性能为在91 W压缩机输入电功和300 K散热温度的条件下,在60 K获取2 W净制冷量,在60 K的比卡诺效率达到8.8%。

基于红外天文卫星中探测器组件和光学部分极低工作温度的需求,结合近来发射的2颗卫星（SIRTF和ASTRO-F）,分析了红外天文卫星中的低温系统,给出了总体制冷方案和低温系统有效载荷示意框图,通过三级复合制冷方式,最大程度地降低超流氦用量,延长卫星工作寿命。针对超流氦制冷在空间应用时的特殊性,阐述了气液相分离、质量监测、流量调节3项关键技术的工作原理。

基于热力学第一定律，分析了双级斯特林制冷机两级之间冷量分配的关系式，以及冷量与压缩机功耗之间的关系。通过商业计算软件，对制冷机内部能量流进行模拟计算，结合实例定量给出制冷机各部分的损失。

本文基于一台百赫兹气动斯特林制冷机,引入了一种随机烧结丝绒填料。通过REGEN与一维设计软件对回热器填料进行参数模拟,研究随机烧结丝绒的孔隙率对回热器内回热损失和流阻损失的影响,同时搭建实验台对不同填料参数的蓄冷器进行实验研究,验证本文对随机丝绒在不同温区的特性分析。实验表明,高温区随机烧结丝绒回热器具有较高的制冷效率,在制冷温度为180 K,输入功7.8 W时可以提供1.5 W制冷量,而在低温区,由于回热能力的不足,使得随机烧结丝绒型斯特林制冷机性能有明显的衰减,通过使用低孔隙率的随机丝绒可以增强在低温区的回热能力。

基于斯特林理想制冷循环，对斯特林制冷机冷热端的传热温差进行无量纲化，分析了传热温差对斯特林制冷系数的影响关系。结果表明传热温差增大制冷系数降低，冷端传热温差对制冷系数的影响较大，在中温区（120—220K），传热温差对制冷系数的影响相对较小。因此斯特林制冷机在中温区具有应用优势。