斯特林低温制冷机的研究和发展

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2006年第5期低温工程No．52006总第153期CRYOGENICSSumNo．153斯特林低温制冷机的研究与发展陈国邦颜鹏达李金寿(浙江大学制冷与低温研究所杭州310027)摘要：介绍了近40年来斯特林循环低温制冷机从整体式到分置式结构、从旋转式压缩机到直线式驱动、从普通轴承到板弹簧柔性支承、从机械驱动排出器到气动控制等一系列变化和发展，叙述了中国低温斯特林制冷机从无到有、从仿制国外产品到自主创新、从单件研制到批量生产的历程，展示了中国近年取得的最新成就，指出建立和发展一支具有国际前沿水平的研究队伍和研究基地的重要性。在新世

2、纪，为了满足中国空间和地面红外技术不断增长的需要，研制各种类型的高质量线性驱动压缩机、开发低温制冷机用的精密电子控制技术、批量生产长寿命的微型斯特林制冷机，是一项重要任务。关键词：低温制冷机斯特林循环红外探测器空间制冷技术中图分类号：TB651文献标识码：A文章编号：1000-6516【2006)05001—10ResearchanddevelopmentofStirlingcryogenicrefrigeratorChenGuobangYanPengdaLiJinshou(CryogenicsLaboratory，ZhejiangUniversity，Hangzhou3100

3、27，China)Abstract：TheresearchanddevelopmentofStirlingcryogenicrefrigeratorinrecent40yearswereintro—duced．Inthisperiod，theStirlingcryogenicrefrigeratorwasdevelopedfromintegratedstyletosplitstyle，fromrotary—stylecompressortolinearcompressor，fromordinarybearingstoplatespringflexiblebearingsandf

4、rommechanicaldrivetopneumaticcontro1．TheresearchanddevelopmentofStirlingcryogenicrefrig—eratorinChinaexperienceaprocessofgrowingoutofnothing，fromimitationofforeignproductstoinde—pendentinnovation，andfromsinglepiecemakingtobatchproduction．ThenewestachievementofChinainthisfieldwasintroducedand

5、thesignificanceofestablishinganddevelopingresearchteamsandbaseswithinternationallevelwaspointedout．Tofulfillourgrowingneedsinspaceandgroundinfraredtechnologyinnewcentury，itisanimportanttasktoresearchanddevelopvarioustypesofhighqualitylinearcompres—sors，precisionelectroniccontroltechnologyand

6、batchproductionoflong—lifeminiatureStirlingrefrigera—tors．Keywords：cryogenicrefrigerator；Stirlingcycle；infrareddetector；spacerefrigerationtechnology收稿日期：2006-08—21；修订日期：2006-09．20基金项目：国家自然科学基金项目(50376055、50536040)支持。作者简介：陈国邦，男，65岁，教授，博士生导师。维普资讯http://www.cqvip.com2低温工程2006正1引言2整体式斯特林制冷机1816年

7、苏格兰人斯特林(0．R．Stirling)提出一整体式斯特林制冷机将压缩部分与膨胀制冷部个由两个等温过程与两个等容过程组成的热力循环分制成一体(见图1a)，其压缩活塞与排出器通过曲的专利，称为斯特林循环。该循环最初用于热力发动柄连杆机构将电机的旋转运动变为活塞的简谐运动，机，系统中的工质在不同温位下被不断压缩和膨胀，工质在压缩空间、蓄冷器(回热器)和膨胀空间等部最后输出功。1834年，J．Hershel试用逆斯特林循环分来回交替流动，而气体质量不变，构成闭式循环。来制冰，1860年Kirk利