摘要：利用分布参数法,对用于100 W@2 K低温系统的绕管翅式负压换热器和板翅式负压换热器进行了设计,质量流量为5 g/s。以液氦出口温度、换热效率和壳程压降作为设计指标,初步确定了两种型式的换热器尺寸。利用数值模拟的方式对该设计结果进行了校核,发现数值模拟与设计计算在换热计算上吻合较好,但在阻力计算上并不匹配。设计尺寸下,绕管翅式换热器性能指标为2.239 K、82.6%和68.12 Pa;板翅式换热器的性能指标为2.278 K、81.59%和77.49 Pa。

摘要：针对液氦/超流氦制冷系统负压换热器,开发了一种基于分布参数微元法的准一维换热器计算模型,并采用该模型对换热器进行了仿真计算及优化设计。在传统换热器设计方法的基础上,该模型进行了分块考虑,加入了低温下变物性和轴向热损失等因素的影响,并对换热器进行温度、压力耦合计算,准确得出了换热器内部的温度和压力场。最后,针对一个实际工况下的液氦/超流氦换热器进行了传热、流动设计和材料、翅片结构优化,结果表明：处于临界状态附近的换热器设计需要更加准确的工质物性,当换热器材料的热导率在4-10W/（m·K）之间时,轴向导热效应对换热器长度和性能影响较小。该设计工况中采用的板翅式换热器材料为Al6061,5层排列结构（CHCHC）,翅片结构为JC654202/JC474202,能够满足设计需求。该研究工作为后续实际液氦/超流氦制冷系统负压换热器优化设计提供理论和技术支持。

摘要：超流氦低温系统在核聚变及高能物理等领域有着越来越广泛的应用。为满足未来聚变堆低温测试及运行需求,本文对比分析世界上成熟的超流氦系统,拟采用冷压机与常温泵混合减压的方式设计250W@1. 8K超流氦制冷机,可提供500W@2K制冷量,通过使用负压换热器回收冷量以提高效率及液化率。该超流氦低温系统的设计和运行能够为深低温传热传质研究、超流氦冷却超导磁体的传热机理研究提供基础,推动我国超流氦低温技术的发展。

摘要：近年来我国大型低温制冷系统研制取得了较大的进展,对超流氦低温系统的研制提出了需求,而超流氦系统的高效运行离不开负压换热器。文中介绍了超流氦低温系统中负压换热器的研究进展、传热机理中存在的问题及其未来发展的方向,为负压换热器的设计以及以后的探索提供参考。