考察了不同工作模式下,回热器填料布置方式对制冷机性能的影响和作用机理,结果表明在不同工作模式下,回热器填料布置方式对制冷性能的影响不尽相同.对于实验用单级G-M型脉管制冷机,采用2 kW压缩机RW2驱动时,在小孔模式下,受调相能力的制约,回热器冷端采用铅丸代替不锈钢丝网,并不能进一步降低制冷温度,其制冷温度被限制在30 K温区附近;而对于双向进气模式,最低制冷温度则从原来的27 K降低至18.4 K,相应的制冷量和COP在所测温度范围内均明显增大,而且有效地避免了制冷温度不稳定现象的发生.

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.

作为热声驱动器的核心部件,冷却器性能直接影响整机性能.为进一步提高其性能,对两种不同型式的水冷却器的性能进行实验比较并对其各自的热阻和流阻进行分析计算,为今后的改进提供了很好的借鉴.

采用非线性最小二乘回归方法拟合3He饱和区气液密度实验数据,提出精度满足要求的3He气液饱和密度方程.该方程在实验点上的平均相对偏差为0.79%,最大相对误差为7.46%,相对误差超过2.5%的数据点有6个.该方程不仅可以用来计算饱和区气液密度,而且对将来产生3He气态和液态区的状态方程具有重要意义,为物性计算提供可靠的初值.

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...

自行研制了热声驱动脉管制冷机实验台，着重研究了加热温度、平均工作压力、小孔开度、工质各类等因素对脉管制冷机性能的影响。初步实验表明，以氮、氦及氦和氩混合物（氦占94％）作工质，分别获得了234.5K、179K及165K的无负荷制冷温度，此外，本文还指出了进一步改进方向，具有一定参考价值。

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。

蓄冷设备在制冰过程中,随着结冰厚度的增加,热阻增大.为了分析结冰厚度对蓄冰装置的影响,以传热理论为基础,通过结冰末期的热阻与结冰一半时热阻的对比,分析了三种蓄冰装置受结冰厚度的影响程度,并对这三种蓄冰装置做出了评价.

在确定不锈钢在液氮中沸腾换热系数的基础上，结合其在低温下的物性参数，利用有限元分析软件ANSYS对一低温阀门在正常运行和冷态试验状态下的温度场进行模拟与分析。针对冷态试验情况下填料函处出现冻结的问题，提出在阀杆处添加绝热层的方案，继而通过进一步的模拟计算预测了其改进效果。