多孔介质材料在低温下的传热特性实验研究

对多孔介质材料在低温下的传热特性进行了实验研究,在填充液氮以后其低温维持时间明显增加,主要原因是由于多孔材料的参与改变了传热特性;采用连续介质管束模型,用有限元分析软件对其整体温度场分布进行了数值模拟计算,计算结果和实验数据吻合。     

玄武岩纤维在低温下的传热特性试验研究

为研究多孔介质在低温下的传热特性,进行了抽真空条件下试验件中填充和不填充玄武岩纤维的低温传热试验.在两种状态下分别测得了温度变化曲线、系统压力变化曲线和质量变化曲线.对比分析后发现,在低温抽真空条件下填充玄武岩纤维对试验件在传热方面有明显的强化作用,能有效降低并稳定试验件的温度,但液氮的消耗量有所增加.     

多孔层管内液氮自然循环饱和沸腾传热研究

试验研究了大气压下自然循环饱和液氮在国产多孔层管内沸腾传热特性。在整理并分析数据的基础上提出了多孔层管内流动结构及无因次准则式。     

管内多孔质表面强化低温液体沸腾传热的研究

本文从节能观点简述了研制与推广应用多孔质换热表面的重要意义，就高温烧结法加工管内多孔质表面强化低温液体（液氮)沸腾传热进行了研究。实验结果表明，高温烧结管内多孔质表面的传热性能优于电镀多孔质表面与低肋（细螺纹)表面，其沸腾传热温差一般可降为光滑平表面的十分之一立右。根据实验数据，并用动力学型论模型分析讨论了不同的烧结金属材料及其粉末的平均颗粒直径，烧结层厚度等因素对传热性能的影响。运用因次分析法，由实验数据拟合出传热计算的关联式，可在一定范围内估计多孔质表面的传热性能。     

一种高效复合多孔表面在液氮中沸腾传热的实验研究

本文对我们研制的一种复合多孔表面——烧结多孔U型翅片螺纹管表面,垂直置于液氮孔中,在常压下对其沸腾传热的性能进行了实验研究。结果表明,该复合多孔强化表面的沸腾传热系数是U型翅片螺纹管表面的3～6倍;是光滑表面的6～10倍。本文还拟合出该复合多孔强化传热表面的无因次沸腾传热准则关系式,拟合误差在±15％之内,具有实用意义。     

池内液氮沫态沸腾强化试验研究

本文简述了国外关于多孔表面管强化沸腾传热过程的试验研究情况。介绍了作者用多孔表面管与光管在液氮池中作沸腾时传热率的对比试验,并对一些现象进行了分析。试验观察到,多孔表面管沸腾时汽泡上升有涌泉现象,试样会左右摇动,表明了其强化沸腾过程的强烈程度,并具有一定的除去积污的能力。     

竖直管蓄冰多孔介质局部自然对流的实验研究

根据目前缺乏对多孔介质局部非热平衡的自然对流传热实验研究现象,设计了对竖直管外蓄冰过程中多孔介质局部自然对流传热的实验装置,并对实验装置进行了验证。结果也证实了本实验装置的可行性及实验数据的准确性。     

液氮池内多孔管沸腾传热率及滞后现象的试验研究

本文简述用多孔层传热面的管子试样,在液氮池中作泡状沸腾传热的试验和分析。认为在该试验的条件下水平管和竖立管的传热率有些不同,同时获得滞后曲线。提出改善多孔层工作稳定性的措施。图5表2参7。     

低温推进剂蒸发量主动控制实验研究

以液氮为研究工质,基于研制的低温推进剂蒸发量主动控制实验平台开展了"零蒸发"贮存实验研究。该实验平台以G-M制冷机作为冷源,通过换热器对500 L液氮贮存容器内部输入冷量,以此控制液氮的蒸发速率,实现液氮的"零蒸发"贮存。实验研究表明,对于液氮贮存空间气相区和液相区分别输入冷量,均能抑制系统压力上升趋势,实现"零蒸发"贮存的目的,其中对于液相区输入冷量效率更高,能够在较短时间内降低系统压力。通过该实验平台上还进行了蒸汽冷却屏控制液氮蒸发速率研究,实验证明通过蒸汽冷却屏可以降低液氮蒸发速率。     

液氮窄缝传热特性研究

建立了一个窄缝宽度为1－3mm窄缝通道液氮传热实验装置，并对液氮窄缝传热进行了实验研究，在不同结构尺寸的三组窄缝结构中进行了大气压下饱和态及过冷态液氮传热实验，实验结果显示窄缝长度对饱和态液氮在窄缝中的传热的影响比较大，随着窄缝长度的增加，传热中的换热系数有较大影响，相对而言，实验范围中窄缝厚度对窄缝传热的影响很小，且窄缝中的换热系数随热流的增加会有所增大。     

超导磁体低温恒温器冷屏设计与测试

现有的超导磁体系统中冷源与冷屏的距离较远,为了实现远端冷屏的有效降温,采用液氮为冷却介质,并通过冷源提供的冷量与冷屏热负荷实现冷却介质的热虹吸效应。对冷屏的冷却管路布置进行了有限元分析,预测了冷屏的稳态温度分布情况。冷屏降温测试表明:通过液氮强迫降温,冷屏可快速冷却至80 K,冷源开启后,液氮管路中形成热虹吸效应,可使冷屏系统稳定工作在液氮温区,且冷屏温度均匀,最大温度差不超过1.3 K。在低温恒温器运行过程中,冷却介质可通过自循环保持冷屏温度稳定。     

液氮冻结装置中液氮耗量与冷冻能力的分析

建立了焓法数学模型，利用数值诸方法计算了模拟对象黄瓜片冻结前后的能量变化量和冻结时间，分析了三种不同装置五种冻结条件下的液氮冷量利用量、液氮耗量、冷冻能力以及冻前预冷的影响作用，提出了更合理的装置使用方案和经济性措施。     

化学吸附式制冷系统传热传质的数值模拟和实验研究

运用多孔介质理论分析了化学吸附式制冷系统中的吸附床，按多孔介质的质量、动量和能量传递过程建立了吸附床内流动、传热和传质耦合求解的数学模型，并根据吸附剂在吸附床内多孔介质中的流动特性，采用比经典的Darcy模型更精确的多孔介质流动模型-Ergun模型。所建立的数学模型较之现有的吸附床传热传质数学模型能更全面、准确的描述吸附床的传热传质特性。将所建立的模型对化学吸附制冷样机进行了模拟计算，计算结果和测试结果吻合得较好。数学模型和计算结果有助于深入认识吸附床的传热传质特性，并可进一步用于吸附床和系统的优化设计。     

杭州制氧机厂回热式液氮、液空设备技术参数

<正>杭州制氧机厂生产的YDS-4型、KLN-20Y型液氮设备和YLK-6型液空设备,是采用逆向斯特林循环制取冷量的低压流程液化设备。它主要由分馏塔、回热式制冷机、热风鼓风机及真空泵组成,并备有杜瓦容器。其中回热式制冷机专门为分馏塔提供冷量。YLK-6型液空设备不需分馏塔。介质气体压缩、膨胀、热交换整个封闭循环都汇在回热式制冷机内进行。生产的冷量使经过净化了的空气在分馏塔内精馏,分离成氧气和氮气。氮气上升吸到制冷机冷凝器冷凝成液氮,其中一部分作为产品输出。技术参数如表所示。     

10米10.5kV/1.5kA三相交流高温超导电缆低温系统

低温系统是该试验装置的一个主要分系统,采用增压过冷液氮冷却高温超导电缆及其电流引线,是国内首次采用过冷液氮循环冷却高温超导电缆的低温系统.低温系统包括两大部分:过冷液氮循环部分和制冷部分.在过冷液氮循环部分,以低温泵的扬程作为循环流动动力,液氮通过与制冷部分的热交换,获取冷量,被输送到高温超导电缆低温容器和终端,液氮通过与电缆的换热释放其冷量,最后回到气液分离器,进入下一个循环过程.制冷部分采用液氮减压降温获取冷量,其最大制冷量3.3kW,液氮消耗72 L/h.     

水冷压缩式CO2水合物蓄冷系统的蓄冷特性实验研究

本文实验研究了初始充注压力为3.5~4.0 MPa时水冷压缩式CO2水合物蓄冷系统的蓄冷特性,通过实验数据计算蓄冷量和蓄冷速率。结果表明：高充注压力具有更好的蓄冷特性,原因在于充注压力越高,反应釜入口干度越小,单位质量CO2携带的冷量越大。在初始充注压力为4.0 MPa时,蓄冷特性最好：蓄冷时间最短（11.33 min）,平均蓄冷速率最高（5.19 kW）,水合物生成质量最多（3.96 kg）,水合物蓄冷量占总蓄冷量比例最高（57%）;在初始充注压力为3.5 MPa时,蓄冷特性最差：蓄冷时间最长（37.50 min）,平均蓄冷速率最低（1.07kW）,水合物生成质量最少（1.58 kg）,水合物蓄冷量占总蓄冷量比例最低（34%）。与风冷压缩式蓄冷系统相比,水冷压缩式蓄冷系统水合物生成质量增长率最高为38.6%,总蓄冷量增长率最高为13.24%。     

沉浸速度对小样品在饱和液氮中的淬冷沸腾传热的影响

用沉浸法研究了金属小球以较高速度沉浸入饱和液氮时的淬冷沸腾传热特性。实验用了14个直径为0．1－3.0mm的小球，小球运动速度为2－6m/s，在液氮中的运动距离（称为沉浸距离）为50cm，实验发现，沉浸样品的直径减小和沉浸速度增大，均导致沸腾曲线急剧向上方移动，同时也讨论了沉浸距离对沸腾的影响。     

离心渗铸工艺中铝熔体在SiC多孔介质内的渗流传热过程特征及最弱环损伤模型

针对离心力场中铝熔体在SiC多孔介质内的渗流传热现象,考虑离心力对渗流传热过程的影响,根据局部非热平衡假设建立了多孔介质渗流传热模型。采用全隐格式TDMA算法和第一类迎风差分方法对渗流过程的温度场进行了数值计算。研究分析了不同复合层厚度下离心渗透过程中的流场和温度场瞬态变化规律。计算结果表明,在渗透区域,熔体与SiC颗粒存在着一定温差,而在渗透前沿,这种温差相对较大。渗流速度变化存在两个十分明显的阶段,渗流速度较高且急剧下降的初始渗透阶段以及渗流速度相当平稳的后续阶段。渗流速度的这种瞬态变化规律主要是多孔介质内流体流动与离心压力相互作用的结果。渗透初期形成的紊流状态,是导致熔体卷吸空气、使复合材料内部形成气孔的主要原因之一。选择合适的工艺参数对于确保铸件质量是十分关键的。     

多孔式翅片传热与流阻特性分析

采用CFD数值模拟技术,研究了多孔式翅片传热与流阻特性,重点分析了不同孔口因素对多孔式翅片传热与流阻的影响.研究结果表明:随着孔隙率增加,多孔式翅片流阻增大,但其传热并未明显提升.同一孔隙率下,翅片传热与流阻随孔径减少而提升.开孔方式呈错列布置的流阻与传热性能高于孔口呈并行布置的情况.开孔结构对多孔式翅片传热性能影响较...     

弦月形狭缝通道内液氮受迫流动沸腾传热强化的研究

研究了液氮在弦月形狭缝通道中受迫流动沸腾时的传热特性。发现液氮在弦月形狭缝通道中的受迫流动沸腾具有很高的换热系数,有显著的强化换热效果。详细分析了弦月形狭缝通道内液氮沸腾传热及流动的偏心特性。研究对于进一步理解狭缝通道沸腾传热强化的机理和狭缝强化传热技术在工程中的应用有着重要的意义。