脉管制冷机理和结构的重要发展

脉管制冷机属低温制冷技术，其理论基础为工程热力学。脉管制冷机没有在低温下工作的部件，可靠性高，主要用于航天器或飞行器中红外探测器和电子元件的冷却。本成果包括在国际杂志《CRYOGENICS》上发表的论文10篇和国际会议论文集中的论文1篇。

在对脉管制冷机的工作原理进行热力学分析时，发现由于脉管中的压力与流量不同相，造成了流量中的一部分系“不制冷分量”，降低了回热器的效率，影响了制冷机的整体性能。在理论分析的基础上，提出了“双向进气”的新结构，即将“不制冷分量”绕过回热器进入制冷机热端，提高了回热器的效率，进而提高了整机性能。新结构简单，但交往果显著。1989年采用此新年结构，获得当时世界上单级脉管制冷机最低制冷温度42K，被誉为脉管制冷机发展史上的第二次重大改进，已被美、日有关单位采纳。在脉管制冷机的设计方法方面，首先提出采用数值分析，对各种型式的脉管制机进行了数值模拟，与实验结果吻合良好，所提模型与方法已被广泛采用。