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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:張富華
研究生(外文):Chang Fu Hua
論文名稱:節流式J-T致冷器之實驗及模式分析
指導教授:黃光治;陳理定
指導教授(外文):Hwang Guang Jyh;Chin Li Ting
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:動力機械學系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1994
畢業學年度:82
語文別:中文
中文關鍵詞:節流式J-T致冷器實驗分析模式分析
外文關鍵詞:DEFGHI
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一般紅外線系統中的檢知器(detector),必須冷卻到大約氮的液態飽合溫
度時,才能避免外界干擾而正常工作。本文探討的焦耳湯姆遜致冷器(
Joule-Thomson Cooler)因其體積小重量輕,快速致冷且無噪音震動等特
點,故常運用在飛行器中。其主要原理是利用高壓氣體經過等焓膨脹降溫
後,再流經由螺旋鰭管所構成的熱交換器,使得高壓氣體不斷的降溫,最
後膨脹而產生相變化,再利用其潛熱來冷卻熱負載。本文擬針對現行國內
自製生產的致冷器建立一套冷卻系統分析模式,同時配合文獻上致冷器系
統暫態模擬程式,以瞭解影響降溫時間及系統操作控制之主 要設計因子
,據以作為實際上設計及分析之用。本文以高壓氮氣作為實驗冷媒,在穩
態下量得包括:致冷器熱交換組低壓管壓力損失與熱交換器總熱傳係數,
流量與背壓之間的關係,及以暫態量得膨脹端玻璃外罩溫度對時間的變化
,據以求得起始致冷時間對背壓的關係。發現致冷器的性能與外罩的配合
關係密切,在絕熱效果不佳時,熱交換器高低壓管的熱阻並非如文獻上所
載相等。最主要的影響在於由外界大氣中傳入測試段的熱損失,使得膨脹
後的溫度無法達到預期的低溫,而影響實驗結果。在絕熱條件較好的外罩
中,致冷器在背壓為1750psi時,約80秒便可達到液化溫度。

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