摘要：自由活塞斯特林制冷机具有温区广、制冷效率高、结构紧凑、振动小以及寿命长的特点。回热器作为制冷机的核心部件,决定着制冷机的性能。为了提高液氮温区斯特林制冷机的效率,本文提出采用卷绕聚酯酰胺(简称PI)薄膜和不锈钢丝网混合填充的回热器,并对该混合回热器进行了数值模拟研究。首先分析了液氮温区混合回热器的填充参数,接着设计制冷机的尺寸参数并建立制冷机整机的数值模型,最终揭示回热器长度、两种填料填充比以及相位特性对混合回热器制冷性能的影响,并将混合回热器与单一填料回热器进行对比。结果表明,混合回热器在液氮温区具有明显优势,在混合回热器长度为8 cm、卷绕PI薄膜和不锈钢丝网混合填充比例为7:1、排出活塞领先动力活塞60°时获得最佳制冷性能。室温300 K、输入声功为451 W,在77 K获到58.1 W的制冷量,声功计的相对卡诺效率为37.26%,比单一填充卷绕PI薄膜和层叠不锈钢丝网的回热器分别高了6.26%和17.33%。

摘要：基于海上液化天然气的浮式生产储卸装置,应用Aspen plus软件建立1∶1的物理及数学模型,模拟计算了其低温液货卸载的流程,结合模拟结果和动量及能量方程分析了影响海上天然气卸载的主要参数,着重研究液化天然气输送流量、管路高度差对泵压差和蒸发气体质量的影响.结果表明:随着液化天然气输送流量增加,泵压增大而蒸发气体质量先减小而后增大,并存在一个最为经济的设计流量值;管路高度差对低温软管液货卸载的影响明显.

摘要：介绍了一种液氮温区(-196°C)双试件防护热板装置的设计原理与结构.针对该装置在低温工作的特性,采用不同于传统常温防护热板装置的结构形式、加热方式和温度测量方法,设计并研制了适用于液氮温区的防护热板装置.设计中,热板采用了线热源式加热器,并使用液氮容器作为冷板提供测试所需的低温,在装置中设计了方便的夹紧结构和具有隔热作用的滑动结构.给出了该装置的温度、输入功率、计量面积和厚度的测量方法,并进行了不确定度分析.

摘要：针对暗物质探测器中降低介质液氙中放射性氪-85含量可获得高纯度氙的问题,通过Mc-Cabe-Thiele(M-T)法及质量、能量守恒,设计并研制出一种将氪从氙中提取出且可获得高纯度氙气的高效低温精馏系统.该精馏系统中的主要结构精馏塔采用填料塔形式,填料为高效新型规整填料PACK-13C,塔高4m,直径80mm,其中精馏段1.9m,提馏段2.1m.该精馏系统可以在回收率为99%的情况下,以5kg/h(15SLPM)的速率将氙中氪的含量从10-9降低到10-12,这对要求高精度、高灵敏度、低本底的大型暗物质探测器的研制至关重要.

摘要：随着全球能源消耗和环保形势日益严峻,氢能利用逐年增加,而氢低温液化是一个流程复杂、能耗高、效率较低的低温热力学过程,降低氢液化过程的能耗以及提高流程效率是研究的目标。本文总结了近年来氢液化流程设计和优化的研究进展,介绍并对比了预冷氢液化流程和级联氢液化流程,讨论了这些流程的单位能耗、火用效率和性能系数,并对核心设备进行了简单介绍,总结了文献中的氢液化流程的最新技术发展及未来的发展方向。

摘要：通过Sinda/Fluint软件针对在不同保温层厚度及外界环境温度的条件,对LNG长输管道进行模拟仿真,得到了管道末端的温度及长距离输送的压力损失。模拟结果表明保温层厚度0.1 m,外界温度33.5℃时,-160℃、6.6MPa的LNG经过12km的长距离输送后温度升高4.068℃,压力损失2.52MPa。以此为初始条件,通过HYSYS软件设计管道下游的LNG冷能利用方案,为LNG接收站12 km外的共30×104m2的低温库、常温库和高温库提供冷量。

摘要：为了设计和优化小型低温制冷机,研究了不同工况下交变流动回热器的阻力特性,给出了不同丝网孔径的低温回热器在不同运行频率下的实验结果,并以此得到了阻力关系的拟合关系式.与其他拟合关系式进行比较,阐明了其表达式存在差异的原因.最后,提出了2个含有无量纲的关系式,用此关系式可预测不同工况下交变流动回热器的阻力特性.

摘要：研制了一种新型直线压缩机驱动用动磁式直线振动电动机。建立了电动机磁路物理模型,并对电动机动子动力学模型进行了求解,得到了电磁驱动力的基本要求,分析了电动机参数对动子运动特性和电动机性能的影响。运用电磁场有限元方法对动磁式直线电动机电磁场模型求解,磁通分布揭示了电磁力产生机理,分析并优化了不同于传统直线电机的设计方式。数据分析揭示了动磁式直线电动机力-位移-电流之间的关系,为压缩机和电动机控制系统设计奠定了基础。

摘要：毛细泵回路(CPL)热管具有传热能力高、控温能力强等优点,可以实现小温差、长距离、无附加动力的热量传输,在航天器热控系统和电子器件冷却方面具有广泛的应用。利用自行设计的多蒸发器CPL系统,通过反重力布置时多蒸发器CPL的启动运行实验,分析了多蒸发器CPL的启动工作特性和稳定运行时的热管热阻。结果表明,多蒸发器CPL在反重力布置时具有良好的启动特性,多蒸发器共同工作时,运行稳定、温度分布均匀,可适应多种工况的要求。

摘要：研究建立了1座采用一氧化碳低温精馏分离稳定同位素13C的试验装置,精馏塔填料层高17.5 m,其中,精馏段15 m,提馏段2.5 m,塔内径为45 mm。首先利用试验结果对计算机模拟手段进行验证,在此基础上,采用计算机模拟代替试验,进行试验装置操作条件的优化设计。综合分析了塔压、进料量、回流比、出料量、再沸器功率等对产品的影响,通过计算机模拟结合均匀试验设计的数字试验方法,实现了试验装置的优化设计。结果表明,在再沸器功率为250 W、塔压为54 kPa、回流比为84时,可达到已建试验装置的最优化操作。本研究所采用的计算机模拟结合试验设计手段可应用到13C的产业化设计以及推广至传统精馏过程的优化设计中。