在航空航天应用领域中，由于环境的多样化，电子设备表面的功率密度不断增大，从而产生高散热率和高热流密度。蒸发循环系统以其显著的效率和优良的性能而在电子散热技术中逐渐受到青睐。而在制冷循环中，压缩机是其最核心的部件，制冷循环的效率显著取决于压缩机的性能。线性压缩机相比于传统的压缩机有着许多潜在的优势，其内部并不存在传统的曲柄连杆机构，而是采用直线电机直接驱动活塞，并采用谐振弹簧支撑，活塞与气缸之间采用间隙密封，使得压缩机的机械效率得以提高。同时，线性压缩机的活塞行程和余隙可调，易于实现变容量调节。基于此，开展了大量的研究用于提高线性压缩机的效率。除此之外，排气阀片在很大程度上影响着压缩机的效率和可靠性，因此亟需开展相关研究用于了解排气阀片的动态特性。
图1 有阀线性压缩机排气阀动态特性测试系统图
基于实验室自主研制的无油线性压缩机搭建了研究排气阀片动态特性的实验装置，如图1所示。通过改变吸排气压缩比、阀片厚度和压缩机运行频率，测量了压缩机的排气阀的运动特性，探究影响排气阀动态特性的主要因素。结果表明，较高的压比使得气阀排气压损增加；提高运行频率虽然能够减小排气损失，但同时会增大泄漏量。阀片刚度较小时会增大排气腔向气缸的泄漏，刚度较大时增大排气损失，以后线性压缩机排气阀片的设计和优化指明了方向。其中气阀位移、气缸压力与活塞运动之间的关系如图2所示。
图2 气阀位移、气缸压力、活塞运动之间的关系
