沙尔凡制冷机（Solvayrefrigerator）物理初中年级知识

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沙尔凡制冷机（Solvayrefrigerator）

沙尔凡制冷机(Solvayrefrigerator)

它的热力学循环与G-M循环相同，是高压气体被绝热抽空降温。美国于1965年开始研制，它用一个自由浮塞和小孔，代替了曲轴传动与气动装置，它的结构如图：自由浮塞处在一个汽缸内，上部分为面积相等的两个室，一个是高压室，另一个为低压室，它们通过小孔节流元件和高、低压管道相连。当活塞静止时，活塞上部所受的压力P1等于高、低压力的平均值`P_1=\frac{1}{2}(P_H P_L)`。

其循环过程为开始时自由浮塞处于汽缸最低部位置，进气阀开，高压气PH经蓄冷器流进浮塞下部的膨胀腔，当膨胀腔压力大于P1时，浮塞向上移动。由于毛细管对气体流动阻力大，从而限制了高低压室内气体流动。故浮塞上移时对浮塞上部的高低压室内气体进行压缩，此压缩气体慢慢地从毛细管中流出，直到浮塞移到最上部位置为止，上升速度受毛细管控制，此时膨胀腔体积达到最大值，气体压力也达到PH。然后，进气阀关闭，排气阀开启，使膨胀腔内高压气体被压缩机低压进气抽走，产生制冷效应，这时浮塞上部的高压室仍与高压相联，它的作用使浮塞向下移动，直到最低位置时完成一个制冷循环。

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