Современные передовые области, такие как низкотемпературная сверхпроводимость и космические исследования, предъявляют срочные требования к миниатюризации, высокой надежности и длительному сроку службы холодильных технологий в области жидкого гелия. Многоступенчатый стрирлинговский пульсирующий холодильник является многообещающим решением для удовлетворения таких потребностей. В данной работе спроектирована и разработана трехступенчатая стрирлинговская пульсирующая холодильная система с тепло-связанной структурой. Система использует двухступенчатый высокочастотный стрирлинговский холодильник (70 Гц), произведенный компанией Zhongke Lihan, для предварительного охлаждения третьей ступени, обеспечивая охлаждающую способность 5 Вт при 70 К и 2 Вт при 32 К. Для третьей ступени холодного наконечника сначала была создана упрощенная модель холодильника с помощью Sage для определения ключевых рабочих параметров, включая рабочую частоту, среднее давление и температуру предварительного охлаждения; затем была проведена симуляция и оптимизация третьей ступени, после чего завершены проектирование и создание экспериментальной платформы. Результаты эксперимента показывают, что при среднем давлении 1.4 МПа, частоте 21 Гц и общем потреблении электроэнергии около 370 Вт минимальная температура холодного конца достигает 5.16 К, а типичная холодильная мощность составляет 50 мВт при 6 К и 102 мВт при 7 К.

трехступенчатый; температура жидкого гелия; регенератор; пульсирующий холодильник