超流氦低温系统板式换热器的设计与优化 |
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引用本文: | 朱黎明,范大军,王先进,张鹏,李亚楠,羊永徽,牛小飞.超流氦低温系统板式换热器的设计与优化[J].真空与低温,2023(5):511-517. |
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作者姓名: | 朱黎明 范大军 王先进 张鹏 李亚楠 羊永徽 牛小飞 |
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作者单位: | 1. 中国科学院近代物理研究所;2. 中国科学院大学 |
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基金项目: | 中国科学院战略性先导科技专项(XDC10040000); |
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摘 要: | 负压换热器是超流氦低温系统的关键部件。通过设计和优化,将板式换热器应用于液氦温区。采用分布参数微元法建立了变物性参数换热器传热模型,基于该模型编写了板式换热器的设计与校核计算程序。以换热器效能、负压侧压降和换热器体积为目标进行了量纲分析,确定了人字波纹板片的优化参数。随后采用NSGA-Ⅱ算法进行了多目标优化,以换热器体积最小为前提做出了板式换热器选型。最终得到了三种优化后的设计方案,研制了板式换热器样机。通过分析换热器性能随热流体流道数的变化规律,解释了换热器设计效能偏高的原因。
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关 键 词: | 超流氦低温系统 板式换热器 多目标优化 NSGA-Ⅱ |
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