脈管制冷技術(shù)是一種利用脈動氣流進行制冷的技術(shù)。以下是其相關(guān)介紹：
 

工作原理

壓力波產(chǎn)生：通過壓縮機等設備在密封氣路中產(chǎn)生高頻壓力波，使氣體在脈管內(nèi)形成周期性的脈動氣流。

氣體膨脹與壓縮：當高壓氣體進入脈管時，呈現(xiàn)層流狀。充氣時，由于壓縮在脈管中形成溫度梯度，封閉端溫度最高，壓縮熱被冷卻水帶走。當脈管中的高壓氣體被抽空時，在管的出口端形成低溫制冷區(qū)，實現(xiàn)制冷效果。

主要部件

壓縮機：用于產(chǎn)生高壓氣體，為系統(tǒng)提供動力，使氣體在系統(tǒng)中循環(huán)流動。

回熱器：通常由多孔介質(zhì)組成，如不銹鋼絲網(wǎng)、銅絲網(wǎng)或鉛球等，作用是在氣體溫度變化過程中儲存和釋放熱量，提高制冷效率。

冷端換熱器：為低溫環(huán)境提供冷量，使被冷卻物體或空間的熱量傳遞給制冷劑。

脈管：一根空管，是實現(xiàn)制冷的關(guān)鍵部件，脈動氣流在其中產(chǎn)生溫度變化。

熱端換熱器：在室溫下向環(huán)境散熱，將制冷劑在壓縮過程中產(chǎn)生的熱量散發(fā)到外界。

小孔閥或調(diào)相管：用于調(diào)節(jié)氣體的相位，控制氣體在脈管中的流動和溫度分布。

氣庫：擁有較大的封閉體積，使系統(tǒng)壓力保持相對恒定。

技術(shù)類型

按驅(qū)動方式劃分

GM 型：利用有閥 GM 壓縮機提供低頻壓力波工作，是獲得 4.2K 以下低溫及在該溫區(qū)提供大制冷量的主要方法。

斯特林型：通過無閥壓縮機提供高頻壓力波，隨著相關(guān)技術(shù)發(fā)展，壓縮機的電功轉(zhuǎn)換效率通常能達到 80% 以上。

熱聲驅(qū)動型：主要利用熱聲振蕩產(chǎn)生壓力波驅(qū)動脈管工作，去除了脈管中最后一個運動部件，使裝置運行更可靠、壽命更長。

按布置方式劃分

直線型：氣流從回熱器流到脈管過程中流動方向保持不變，理論上是較理想的布置方式，但會使制冷機軸向尺寸增加，管路布置和真空容器結(jié)構(gòu)復雜。

同軸型：將中空的脈管同軸布置在回熱器中心，結(jié)構(gòu)緊湊，適用于對空間尺寸有特殊要求的場合，但氣流流動存在局部彎曲阻力和回流損失，且回熱器和脈管通過共同管壁的熱交換損失也會影響性能。

U 型：介于直線型和同軸型之間，軸向尺寸約為直線型的一半，具有較好的緊湊性，流體從回熱器通過 U 型過渡管流到脈管，能平穩(wěn)過渡，回流損失較同軸型小。

應用領域

冷凍醫(yī)療：可用于低溫手術(shù)、組織冷凍保存等。

半導體加工：為半導體制造過程中的某些工藝提供低溫環(huán)境，提高產(chǎn)品質(zhì)量和性能。

航空航天：用于紅外探測儀的冷卻、太空探測設備的冷卻等。

量子技術(shù)：為超導量子干涉儀等量子設備提供低溫環(huán)境，保證其正常工作和性能。

液化天然氣：熱聲驅(qū)動的脈管制冷機可以直接利用熱能，用燃燒的天然氣作熱源液化天然氣。