脉管制冷机的研究现状和发展趋势

 过去20多年脉管制冷机的发展十分迅速，无论是实验与理论研究、样机研制上都获得了长足的进展。高频液氮温区、低频液氦温区的单级和多级脉管制冷机都已经商业化，在空间军事、商业民用方面获得了广泛的应用。

相对来说，脉管制冷机的理论研究略显不足。这是由于脉管的工作牵涉到热力学、流体动力学和传热学等多方面的问题。内部流动过程极为复杂，理论分析难以考虑周全各种不可逆的实际工作过程，各种损失机理也不太清楚。

 

目前，国内外脉管制冷机的发展趋势是:在液氦温区，主要为空间红外探测器件和高温超导器件冷却用的实用化、高效率、微型轻量,高可靠性、长寿命的微型脉管制冷机的研究，主要追求可靠性和小型轻敬;在液氦温区，主要为小型超导磁体和超导器件以及其他低温物理实验用代替液氦的简单可靠的脉管制冷机低温冷源的研究。主要是提高整机制冷效率和制冷量，另外一个发展方向是，完全无运动部件热声驱动脉管制冷机的研制，即利用热致声现象提供压力被替代传统的机械压缩机。研究者也正在开拓脉管制冷的新领域，将脉管制冷方式应用于普冷领域，如低温箱、空调以及天然液化气等。工作重点是混合制冷工质的选取和高效热交换器的设计。