摘要：针对载人航天和深空探测对低温推进剂长期在轨存储技术的研究需求,提出了一种基于主动制冷技术和流体混合技术的ZBO新型空间低温贮箱,建立了微重力下低温存储系统的3D模型,对六种采用不同换热结构低温贮箱的温度场和速度场进行了数值模拟和研究。通过对比分析,发现热管位置和混合泵以及冷头的传输效率是影响低温贮箱性能的主要因素,低温贮箱结构采用单混合泵侧喷和低温热管加环肋时最高温度最低,温差最小,具有较好的冷却效果。模拟结果有助于提高低温存储系统的性能,为空间低温贮箱的优化设计提供参考依据。

摘要：自复叠制冷系统以其出色的制冷能力、简洁的结构设计、高度稳定的运行特性以及广泛的应用前景,成为目前低温领域的研究热点。基于自复叠制冷循环工作原理,本文重点阐述了制冷系统混合工质组分、内部部件改进以及流程优化几方面的研究现状以及进展,得出了采用混合工质循环制冷剂和优化自复叠流程优化是提升系统性能的有效途径,最后展望了自复叠制冷循环系统的未来发展前景,为后续的研究提供了参考依据。

摘要：介绍了基于低温液体压力控制技术搭建的一套小型实验装置,并针对实验中的一项关键内容-低温制冷机与零蒸发(ZBO)存储系统耦合建立了采用CFD软件的数学模型。根据实验装置中的已知参数以及设计计算结果,模拟了制冷机关闭状态下不同时刻液氮贮箱内流体分布、制冷机开启状态下分别采用紫铜箔与高温热解石墨传热元件时,低温贮箱内流体及导热带上温度分布情况。由模拟结果得知,石墨比紫铜具有更强的冷量传输能力,使贮箱内液氮温度和压力更低,体现了高效耦合性,从而在理论上验证了采用石墨传热元件的可行性。最后针对实际情况,提出了石墨与铜导热带相结合的传热结构。

摘要：该文立足于新工科建设的人才培养目标,结合兰州理工大学能源与动力工程专业属性及近年来毕业设计培养现状,针对毕业设计培养环节中所面临的学生主题素养与能力的多维挑战、导师责任担当意识薄弱、课题选择与深度挖掘策略不足等诸多问题,重点从时间管理与进度优化、指导教师综合评价体系的构建、多元化选题机制的建立和考核评价体系优化等方面提出改革对策。该文旨在为新工科建设背景下能源与动力工程专业本科毕业设计质量的提升提供有益的参考和借鉴。

摘要：基于正交实验法对变密度多层绝热(VD-MLI)设计不同层密度组合方案,同时采用逐层传热分析模型进行漏热量计算。结果表明不同层密度组合的VD-MLI漏热量不同,VD-MLI最优层密度组合方案为低密度区8层/cm,中密度区14层/cm,高密度区20层/cm。在最优层密度组合基础上,确定了不同热端温度条件下,液氮、液氧、液态甲烷VD-MLI满足漏热量要求的最小厚度。热端温度165K,液氮最小厚度9mm,液氧8mm,液态甲烷6mm;热端温度300K,液氮最小厚度39mm,液氧38mm,液态甲烷36mm;热端温度400K,液氮最小厚度94mm,液氧93mm,液态甲烷92mm。

摘要：详细介绍了低温导热带的设计特点。从理论上分析了低温导热带的冷量传输性能和减振特性,得到通过利用高导热率材料可以有效地减小导热温差和降温时间。通过实验验证了低温导热带与制冷机和高温超导滤波器的耦合实验,耦合温差为2.5K。实验结果和理论值基本吻合,分析了造成温差的原因。根据实验结果,提出了新的改进和实施方案。

摘要：近年来,采用逆布雷顿循环的低温制冷机以其效率高、可靠性好、降温速度快、制冷范围广等特性得到广泛关注。本文搭建了一套逆布雷顿低温空气制冷机综合性能实验台,该实验台分为气源部分、制冷部分和性能测试部分。在实验台上可以进行系统降温、透平膨胀机热力及机械性能、回热器传热传质及食品冻结特性等的综合研究。这些研究可为氢、氦等逆布雷顿低温制冷机的研究提供借鉴。对透平膨胀机在常温下的热力性能进行了初步的实验研究,在膨胀比为2.15的情况下膨胀机出口温度2 min内下降33℃以上。其中,自主研发设计的透平膨胀机主轴轴径为10.00 mm,采用波箔箔片轴承支承、最高转速达到278 kr/min,等熵效率达65.5%。实验结果表明,该逆布雷顿低温空气制冷机具有优良的热力性能和降温特性,为后续的相关研究奠定了基础。

摘要：以自由活塞斯特林发动机为研究对象,采用响应面优化法(RSM)研究各因素及其交互作用对响应值的影响规律。以输出功率和热效率作为响应值,选取活塞杆直径、加热器、回热器以及冷却器长度作为因变量,建立了二次回归模型。通过对回归方程的ANOVA分析和模型诊断,检验因变参数对斯特林发动机性能是否具有显著影响。此外,利用RSM的二维等高线图和三维表面图,揭示了斯特林发动机输出功率、热效率与各因素之间的相互作用关系。结果显示:发动机输出功率随加热器、回热器以及冷却器长度的增加而降低,而热效率随加热器和回热器长度的增加而增加,随冷却器的变化有最佳值。因此,需综合考虑各因素的影响关系再选取合适的结构参数。