【焦耳-汤普逊制冷机节流过程的热力学研究以优化氦气在2~4K温区的液化性能】【SCI 检索号：000997817800001】

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　　焦耳-汤姆逊制冷机是所研制复合制冷机的一个关键部件，后者致力于获取和保持2~4K左右工作温度，广泛应用于量子计算和量子通讯。为了澄清焦耳-汤普逊制冷机中节流过程的能量转换机制并优化其在2~4K温区的节流性能，本文建立了一个数值模型，其中考虑了液氦复杂的真实物理特性，并且提出了一个修正的Lee相变模型以满足从超临界到饱和的工作条件。结果显示在节流过程中相变产生制冷效应。小孔中较大的总能量损失导致了较高的液化比。液化比随着小孔厚度的增加以及小孔直径和入口压力的减小而增大。给定一个恒定的入口和制冷温度差，液化比随着入口温度的增加而增加。假定入口温度为4K和制冷温度为3.43K，在小孔厚度、直径以及入口压力分别为0.8mm、30 μm 以及0.32 MPa 的情况下，可以获得93.80%的最大液化比。