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空间大冷量斯特林型脉管制冷机研究的综述报告
近年来，随着人们对环境保护和节能减排的需求日益增加，研究开发型号更为高效、环保的脉管型制冷机引起了人们的广泛关注。空间大冷量斯特林型脉管制冷机作为一种新型的制冷设备，其具有体积小、质量轻、低噪音、无振动等优点，因此被广泛应用于航空航天、电子、医疗、军事等领域。本文旨在对空间大冷量斯特林型脉管制冷机进行详细的综述，阐述其发展历程、制冷原理以及研究现状。
一、发展历程
斯特林型脉管制冷机的发展由来已久，早在19世纪初就有学者提出了斯特林鼓风机的原理，后来逐渐发展为斯特林制冷机。在20世纪90年代，日本学者田村明利用微细加工技术研制出了第一台脉管型制冷机。其后，美国L-Tronics公司研制出了工作于20K的斯特林型脉管制冷机，并逐渐得到了广泛应用。在中国，早在20世纪80年代，就开始了斯特林型脉管制冷机的研究，随着科技的不断进步和制造技术的提高，其性能不断得到提升。
二、制冷原理
斯特林型脉管制冷机的制冷原理主要是利用压力脉动的热力效应来实现，具体的过程如下：
1、压缩功：压缩腔与驱动端腔之间的压缩腔体积减小，使高压气体被压缩并增加其温度。
2、热交换效应：进入压缩腔的高温气体与脉管端部连接的热交换器中的低温气体发生热交换，高温气体被冷却下来并放出部分热量。
3、膨胀功：脉管本体的膨胀端负责吸收高温气体的功率，并将其转化为压力脉动。
4、冷却效应：膨胀端直接连接空冷器，并将低温气体膨胀并冷却。
5、再次循环：将经过膨胀端的低温气体再次输送回压缩腔中，循环流通。
三、研究现状
在国内，目前大多数研究集中在斯特林型脉管制冷机的结构设计、压缩机、气动装置和热传递学的研究上。例如，中南大学的研究团队通过建立脉管型制冷机的动力学数学模型，探讨了腔体长度对于制冷机性能的影响。同济大学的一组团队则利用MATLAB软件建立了斯特林型脉管制冷机的数值模拟模型，并进行了性能测试。此外，南昌大学和中航工业哈尔滨动力机械研究所等研究机构也在此领域开展了一系列探索性研究。
在国外，斯特林型脉管制冷机的研究进展更为迅速，尤其是在航天和卫星领域得到广泛应用。例如，德国航空航天中心的研究人员成功地研制出了一台用于卫星上的斯特林型脉管制冷机，其重量只有450克。此外，在美国、英国、法国、瑞典等国家也都有相关的研究团队致力于斯特林型脉管制冷机的研究和应用。
总而言之，空间大冷量斯特林型脉管制冷机作为一种新型的制冷设备，具有广泛的应用前景和良好的发展潜力。虽然在国内还处于探索阶段，但随着技术的不断提高和制造工艺的不断完善，相信最终会取得令人瞩目的成果。