摘要：低温氦气离心风机是超导磁体循环预冷系统的关键驱动设备,其性能优劣直接影响整个预冷系统的性能。本文按真实气体模型计算气体的热物性,自主开发了离心压缩机初步气动设计和变工况性能预测程序,对以低温氦气为工质的离心风机进行初步设计和变工况性能预测。基于三维流场数值仿真分析验证该低温离心风机内部流动情况和级性能。结果显示:低温氦气离心风机在各工况下都有良好的气动性能,本文所建立的气动设计及性能预测方法准确可靠,可用于磁体循环预冷系统低温氦气离心风机的初步设计与性能评估。

摘要：当今社会,清污船必不可少,但我国当今的主流清污船有不少不足之处仍然可以改进。我在此认真分析我国主流清污船的不足之处,并针对不足之处加以改进,提出了一种新型清污船设计方案,希望这个创新性方案能为我国清污船技术的发展有所裨益。

摘要：为满足强流重离子加速器装置(HIAF)中各类超导磁体300~80 K的预冷需求,设计一套液氮为冷源、氦气为循环介质的预冷回热组件。采用Aspen HYSYS对预冷回热组件300~80 K降温过程进行动态模拟,分析了组件模式切换时三种典型工况下系统的瞬态热工水力特性。结果表明预冷回热组件在最大流量30 g/s时可实现温度300~80 K连续可调,调节精度优于±3 K,可为HIAF各类磁体测试提供稳定可靠的冷源。

摘要：介绍了飞轮电池的基本工作原理和结构,并利用MATLAB中的Simulink模块建立仿真模型,设计出了飞轮电池的一种放电系统,进而对PI控制器的参数Ki和电感L1及L2三个参数进行正交试验,正交试验仿真结果表明该放电系统具有很好的动态和稳态性能,从而由正交实验设计方法得到一组最优的Ki、L1和L2参数值。

摘要：为了提高超导磁体300—80 K预冷过程中的降温效率和安全性,开发了一种新的预冷方法。设计了一台以液氮为冷源、氦气为循环介质的可控温预冷装置,对其内部结构进行了优化设计,包括低温风机、板式换热器、气动调节阀、翅片换热器等主要组成部分,整个装置与磁体构成一个闭合循环系统。在预冷装置的作用下,该超导磁体从300 K到80 K的预冷时间约为46 h,并保证内部最大温差小于30 K,降温时间较之前间接预冷方法缩短60%,为磁体冷试验初期制定合适的预冷方案提供了参考。

摘要：本文着重论述了中国科学院近代物理研究所目前正在研制的三大磁体工程,它们包括重离子治癌工程(HIMM),强流重离子加速器(HIAF)工程,以及加速器驱动次临界系统(ADS)。在HIMM工程中的常规磁体建设中,着重介绍了联合运用钝化槽与活极头两项技术改善磁场品质的设计方法,并且运用Opera-3D设计软件,对该类高场常规磁体进行了数值分析,进一步地测量了该磁体磁场分布情况,相关的测量结果与数值模拟结果吻合良好。而对于正在处于预研阶段的HIAF工程中的快脉冲超导二极磁体,讨论了超导磁体的前期设计与结构优化技术,包括CACC超导线缆的结构设计,80 K冷屏与线圈盒结构的优化,力-磁耦合结构计算方法等。而在嬗变核废料处理的C-ADS注入器II中,核心部件是具有高磁场(高达7～8 T)的多层复合超导螺线管磁体结构,介绍了其在励磁和失超过程中相关磁学和力学多场实验测试工作。这些相关的设计和测量技术将为中国科学院近代物理研究所自主研制的磁体工程的物理和结构设计提供方法和指导。

摘要：基于斜螺线管型(Canted-Cosine-Theta,简称CCT)线圈结构,研制了一台四极与六极组合的超导磁体样机,它的四极和六极梯度场分别为22 T/m和120 T/m^(2)。该组合型磁体的好场区范围为Φ0.16 m×1.3 m,有效长度为1.3 m。其中四极与六极磁体均采用两层骨架结构,每层骨架的线槽内并排放置多层多根超导线。本文根据导体轨迹,以约束电磁力为结构设计目标,设计了磁体关键部件线圈支撑骨架和磁体内外支撑结构,并介绍了磁体制造过程中的关键环节。

摘要：轮式铣刨机要求转向半径小,最大转向角度达到60°以上,且左右转向角度不同。为保证左右转向均符合阿克曼曲线,轮式铣刨机采用不等臂的转向梯形。不等臂转向梯形相比常见的等臂转向梯形,多出一个未知量,不适用现有的等臂梯形的数学模型和设计方法。介绍一种不等臂转向梯形的快速设计方法。根据整机设计要求,确定转向梯形的边界条件,用图解法求解实际转向角度,利用三维软件的参数化功能缩短绘制时间。引入正交试验,实现多因素组合试验最优解的快速收敛,减少工作量。

摘要：本文针对“国家重点研发计划—下一代重离子加速器关键部件合作研制”项目中的关键部件快脉冲超导二极磁铁的低温测试需求,研制了一套具备迫流冷却功能的低温恒温器,包含电流引线接口箱(Feedbox)、测试杜瓦及冷却管路。通过优化冷屏涡流分布和采用POST支撑结构,有效降低了热负载并缓解了温差导致的热应力。经计算系统在77 K至4.5 K温度范围内的总漏热量约为17 W,满足低温测试要求。该研究为快脉冲超导磁体在低温条件下的性能评估提供了有力支持,并为未来低温恒温器的优化设计提供了参考。

摘要：双孔径校正超导磁体是大型强子对撞机亮度升级项目的重要组成部分,在4.2 K低温环境下对该磁体进行励磁及性能测试。为避免磁体在降温过程中产生较大的热应力,要求降温过程中磁体各点最大温差不超过30 K。同时,为节省液氦与降温梯度均匀,特设计了一个铜筒体结构用于该磁体的降温和测试,降温过程分为液氮换热降温和液氦直冷降温两个阶段。实验测试结果表明静态液氦消耗速率为55.571 L/h,电流为407 A失超时液氦总消耗52 L、静态消耗16.116 L、内部泄能消耗22.08 L,即液氦消耗不仅包括测试系统的静态消耗、泄能消耗,还存在液氦溢出损耗。