脉冲管制冷机主要由压缩机、脉冲管冷指和调相机构组成，压缩机与脉冲管冷指的性能匹配特性是制约脉冲管制冷机效率提高的关键因素之一，脉冲管制冷机原理样机的研制和实际应用都迫切需要进行压缩机与脉冲管冷指性能匹配的理论和实验研究。作为压缩机与脉冲管冷指性能匹配研究的前期部分和基础部分，脉冲管制冷机中压缩机的输出特性研究是压缩机与冷指性能匹配研究的重要方面。本文以活塞PV功和输送PV功作为压缩机输出特性的重要表征参数，通过实验考察研究了脉冲管制冷机系统运行频率、充气压力和回热器热端温度对压缩机输出特性的影响，并利用实验计算确定了制冷机整机总散热量，压缩机和冷指及气库的散热量，对PV功的测量值进行了验证。　　 本文的主要研究内容和结论如下:　　 1.压缩机输出特性的理论研究　　 从能量守恒角度对脉冲管制冷机中的功热转换过程进行了热力学分析。压缩机的活塞PV功和输送PV功用于定义压缩机和冷指在制冷机中的工作效率，由此建立了评价压缩机的输出特性及其与冷指耦合特性的机制。　　 理论计算并实验测量了压缩机活塞与气缸间隙漏气量，结果均表明间隙漏气量为相对小量，理论分析认为气体压缩量为相对小量，基于间隙漏气量和气体压缩量为小量，压缩机的出口气体流量等于压缩机活塞运动排出气体流量，因此求解活塞PV功和输送PV功时，两者的气体流量数值相同。　　 2.压缩机PV功的测量方法研究　　 从测量压缩机PV功的方法的角度，提出利用激光三角法测量压缩机活塞位移，进而测量活塞PV功和输送PV功。介绍并证明了激光三角法测量位移的原理和相关理论公式，设计了适用于激光测量位移的压缩机外壳的可视化窗口。　　 实验比较了激光方法和热线方法用于测量输送PV功，热线测量结果验证了激光方法的准确性，表明激光法测活塞位移进而测量PV功可行。　　 3.压缩机输出特性的实验研究　　 实验研究了系统运行频率、充气压力和回热器热端温度等因素对压缩机输出特性的影响，考察了压缩机PV功由活塞表面向出口处传递过程中的压力损失PV功和流量损失PV功。　　 制冷机降温过程中，压缩机的工作效率由开启时的0.61增大到最低温度时的0.79。　　 压缩机的活塞PV功和输送PV功以及压缩机效率几乎不随运行频率而变化，充气压力为3MPa，输入功率50W时压缩机的工作效率为0.8;根据能量守恒关系估算的压缩机活塞PV功其结果验证了激光方法的测量值;冷指在50Hz、2W制冷量时的工作性能最好，相对工作效率为13.9％，制冷温度为106K。　　 压缩机的PV功和工作效率不随充气压力变化，压缩机效率维持在0.8左右。充气压力为3-4MPa，制冷量为4W时冷指的相对工作效率不低于21％。　　 压缩机的活塞PV功和输送PV功不随回热器热端温度的变化而变化，分别稳定在47-48W和39-41W。回热器热端温度变化时，压缩机在脉冲管制冷机中的工作效率不变且为0.8。　　 压力损失PV功和流量损失PV功分别随动压振幅和气体流量的增大而增大。相同动压振幅时，运行频率大，压力损失PV功大;相同气体流量时，运行频率大，流量损失PV功小。活塞PV功减去压力及流量损失PV功计算得到的输送PV功验证了其直接测量值的准确性。　　 4.制冷机散热量的实验研究　　 考察了制冷机在充气压力3.5MPa，输入功率50W，运行频率50Hz时的制冷机整机、压缩机和冷指及调相机构的散热量。对保温装置进行了标定，当标准电阻加热分别为19.27W和28.62W时，保温装置用于散热测量的相对误差分别为3.63％和3.02％。制冷机整机散热量为47.087W，相对误差5.83％。压缩机和冷指及气库的散热量分别为12.695W和40.192W，两者之和作为制冷机整机散热量的计算值，即52.887W，与输入功率的相对误差为5.77％。冷指及气库的散热量验证了实验测量的压缩机输送PV功是准确的。