摘要：采用高真空多层绝热结构,研制了一套超临界氦球形贮罐。对贮罐进行漏热估算和应力校核,漏热估算为1.44 W,应力符合设计要求。在液氦加注过程中,监测液氦温度波动特别大,且温度计引线管上有结霜现象出现,分析漏热原因是出现了剧烈热声振荡。将温度计引线管与增压管连通,连通后热声振荡消除。对该超临界氦贮罐进行液氦密封憋压绝热性能测试,液氦压力到达2 MPa的时间约7.5 h,压力平均上升速率为0.267 MPa/h,换算成漏热量为12 W,仍远远大于漏热估算值,分析是由于在连通管路中形成了环流,造成较大漏热。提出了该类超临界氦贮罐的设计改进原则。

摘要：就截止阀低温空化问题展开研究,利用Fluent软件,以液氮为工质建立了低温截止阀的二维模型,并利用Schnerr-Sauer模型求解该空化模型,该计算模型由NASA水翼液氮空化实验验证。在此基础上研究了低温截止阀不同开度下液氮的空化特性,并进一步分析了不同位置处的平均压力和最大压力幅值,从而揭示了阀门系统易受损伤的部位。对低温截止阀内液氮低温空化现象的预测有助于低温流体输运系统的设计和操作。

摘要：为了深入研究低温条件下受限空间内的氢气火焰传播规律及爆炸波特性,设计了爆炸腔体并对其预冷过程开展了研究。实验腔体采用双层结构,通过通入低温氮气来实现腔体预冷,以此保证低温氢气/空气预混气温度维持在设定实验温度。基于热力学基本理论,采用稳态法,建立了腔体预冷过程数学模型,分析了保温层与腔体壁厚对预冷过程的影响,探究了预冷介质流量对预冷时长、介质消耗量的影响规律。研究发现,保温层厚度达到30 mm时环境漏热显著降低;相较于10、5 mm壁厚工况,3 mm时预冷时长分别降低了70.11%、39.01%,消耗量分别降低了70.12%、39.00%;增大预冷介质流量,可以有效缩短预冷时长,但预冷介质消耗量的变化幅度不显著。

摘要：为了研究低温下封闭空间内工质的相变相平衡特性过程,利用Fluent建立了薄壁微小球体的封闭空间二维模型,对该球体的相变相平衡过程进行传热传质数值仿真。获得了球体内部的温度场及相体积分数分布随时间变化的规律,发现在相变相平衡过程中,球体内外温差逐渐减小并趋于不变,能为相变提供冷量,使得液相的量近似呈线性增加;并且球体材料的热物性当中比热容对相变过程的影响最大,而热导率几乎无影响。

摘要：本文设计并搭建了一套以G-M低温制冷机为冷源,用于测量低温低压条件下水平圆管自然对流换热系数的实验装置。发生自然对流的密闭铜腔与制冷机冷头相连,其控制温区为-40℃至-100℃,压力控制范围为绝对压力1 kPa至100 kPa。以水平圆管作为研究对象,以干燥空气作为工质,利用该实验装置对不同压力、温度工况下的自然对流换热过程进行了实验测量。获得了各工况下的自然对流换热系数,分析了低气压对自然对流换热系数的影响,并给出了无量纲实验准则式。

摘要：为测量低温流体在不同受控状态下的密度,设计了一套基于G-M低温制冷机的介电常数法低温流体密度测量实验装置,该实验装置适用温度测量范围为15~300 K,压力测量范围0.01~0.30 MPa。实验中的低温液体由常温气态流体经低温制冷机冷却液化得到,蓄流在装有平行板电容器的样品流体测试腔内。该测试腔上开有视窗,可用于观察冷却过程中低温液体的形成及其液位情况。对受控压力及温度下的液氘、液氧的密度进行了测量,所得数据与文献实验值及美国NIST标准数据吻合良好,液相区相对偏差小于±0.5%,满足高精度p-ρ-T热物性参数的需要。