摘要：超级开架式气化器(SuperORV)是一种以海水为热源的新型气化器,它采用双层结构的传热管,可有效改善传统开架式气化器管束外结冰的状况并提高换热效率,而目前国内对该装置传热性能的研究还较少。为此,对SuperORV关键传热单元——传热管的换热过程进行了模拟研究,建立了SuperORV传热管整体换热过程的传热计算模型。该模型利用两组离散化方程组分别描述了SuperORV传热管气化段和加热段的传热过程,在给定的尺寸和边界条件下对传热管的整体换热性能进行了数值模拟,得到了传热管各个局部的表面换热系数和温度分布曲线,进而推导出了传热管总换热系数和热流密度的分布曲线。海水和外翅片管上的温度分布曲线可用于预测传热管外表面易结冰的位置,传热管总换热系数和热流密度的分布曲线则可为传热管的整体换热性能描述提供帮助。该模型及相关模拟分析可望为该类气化器的设计、选型和运行管理提供参考。

摘要：由于缺少再生器在冬季工况下的性能数据,再生器的设计、运行等都无法根据冬季工况进行.为此,文中搭建了冬季工况下再生器入口空气和溶液参数对再生器性能影响的实验台,得出再生溶液为LiCl溶液时入口空气和溶液参数对再生器出口空气及溶液参数的影响规律如下:出口空气温度、出口溶液温度及出口空气含湿量随入口溶液温度和入口空气温度的升高、入口溶液质量流量以及入口空气含湿量的增大而提高,随入口空气质量流量的增大而降低;增大入口溶液中LiCl的质量分数会使出口空气温度和出口溶液温度升高,而使出口空气含湿量减少.文中还建立了再生量和再生效率的关联式,该关联式可用于冬季工况下再生器的设计、运行及性能研究.

摘要：液氦作为沸点最低(4.21 K)的重要低温流体,被应用于各种低温系统及低温实验室等。氦的膜状冷凝效率是当前使用低温制冷机的小型氦液化及再冷凝回收系统实现性能提升的关键因素,但目前尚缺乏针对性的理论和实验研究。本文基于现有的实验研究,搭建低温竖直表面氦的膜状冷凝CFD模型,模拟不同冷凝温差下氦在竖直表面的膜状冷凝过程,揭示其液膜分布与传热特性,本研究旨在为小型氦液化系统中氦冷凝器的设计及优化方向提供理论指导。

摘要：针对空间35K温区探测器的冷却需要，基于回热器数值计算软件REGEN3．2，成功设计了一台两级高频脉管制冷机．该制冷机采用热耦合的级间布置和惯性管调相方式，其中第二级脉管热端的惯性管和气库置于第一级脉管的冷头下，即冷惯性管，较好地解决了第二级脉管内小声功流条件下相位调节的难题．给出了第二级脉管制冷机的详细设计方法，讨论了第二级回热器填料、长度、充气压力对脉管制冷机性能的影响．计算表明，在80～35K，40Hz下，采用500目不锈钢丝网作为回热器时的制冷性能优于铅丸回热材料，充气压力在1．25MPa下可以获得较好的制冷性能．

摘要：吸收式热泵是回收利用低品位热能的方式之一。在扩散吸收式热变换器中借由双进双出气泡泵引入扩散气体,以此代替机械泵,实现全热驱动。本文采用工质为水-甲酸钾-R134a,通过改变动力压头、发生温度和扩散气体流量,对扩散吸收式热变换器系统中气泡泵的输送性能进行动力压头分别为0.42和0.55 m的两组试验研究。其中制冷剂流量、气相流量、提升效率这3项参数的不确定度分别为0.06078 g/s、0.06081 g/s、1.64799。结果表明,提高温度与动力压头、降低扩散气体流量,均可增大气泡泵的提升效率,这些研究结果将为后续的气泡泵设计提供重要的参考依据。

摘要：氧分子具有顺磁性,因而在梯度磁场中会受到磁场力作用。低温精馏是空气分离的主要方法之一,也是氧的顺磁性的一个潜在应用领域,本文通过设计搭建的低温氧氮传质可视化实验装置,研究了两块永磁体磁缝处的梯度磁场对液氧液氮扩散传质过程的影响,借助自行研制的激光干涉测量系统,实时观察和测量磁场作用区域液氧液氮浓度的变化.实验结果表明,在传质过程中氧分子受到磁场力的作用,会依附在磁场较强的区域。同时,与传质方向相反的磁场力减慢了氧分子沿浓度梯度的传质,使得传质过程更加稳定。

摘要：文氏管用于精确控制液氢/液氧推进液体火箭发动机的燃料流量。考虑汽蚀过程热效应并假设气相与液相间热平衡,利用计算流体力学方法对液氧文氏管的汽蚀特性进行分析。首先给出了基于多相均匀流模型的雷诺平均Navier-Stoker方程组(RANS)及完全汽蚀模型的数值模型。然后通过对液氮水翼汽蚀过程的计算,得到压力、温度等分布并与美国NASA实验数据做对比,验证了数值模型的准确性。最后详细分析了液氧文氏管的汽蚀特性,给出了文氏管壁面压力、温度及汽蚀强度的分布,考察了进出口压比对汽蚀特性的影响,分析了低温流体维持汽蚀过程的机理。本文计算结果可用于指导液氧汽蚀文氏管的设计。

摘要：为了研究大管径脉动热管的传热性能,设计并搭建了一种闭式脉动热管传热性能的测试装置,管道内径为3 mm,由此实验研究了该装置在加热功率为0～ 90 W范围内的传热性能,通过对冷凝段壁面温度波动特性进行分析,研究了不同加热方式对脉动热管传热性能的影响.结果表明：充液率为27.5％～67.5％时,脉动热管具有较好的传热性能,加热功率为90 W时,各充液率下的热阻值均在0.4℃/w以下;当加热段的输入功率变化（加热功率以波动的方式输入）时,脉动热管的热阻大于对应的以恒定功率加热时的热阻,两者之间的差值随着加热功率的增大而减小;加热功率突变且超过启动功率时,脉动热管很快启动,但达到稳定需要较长的时间,而采用渐进的加热方式时,脉动热管在短时间内即可达到稳定.加热功率较小时推荐采用较小的充液率,加热功率较大时充液率的选择应综合考虑工质的热容量和传热特性.

摘要：针对当前低温超导电子、军事及空间探测等对液氦温区紧凑、长寿命、高可靠性制冷技术的需求,设计并研制了一台三级斯特林型脉管制冷机。讨论了制冷机第三级的回热器、脉管、调相机构等相关参数的设计,着重分析了液氦温区回热器长度与温度分布的特殊关系。实验中以He-4为工质,第三级在充压0.91 MPa,频率29.9 Hz,输入电功率100 W的工况下获得了4.97 K的最低无负荷温度,有制冷量25 mW@6 K。该结果首次证明了采用He-4为工质、以三级结构的斯特林脉管制冷机实现液氦温区制冷的可行性。

摘要：为提高热声发动机的驱动能力并为有效负载的设计提供参考,对一台行波热声发动机的声功输出特性进行了研究.应用变负载法,对该热声发动机的声功输出进行了精确测量.分析得到声功输出与热声发动机压比、加热功率和加热温度之间的相互影响关系.通过改变阀门开度和气库容积大小,分析了负载的阻力和空体积对声功输出和系统热效率的影响.结果表明,在输入功率为2.3 kW,充气压力为2.6 MPa,工作频率为51 Hz时,该热声发动机获得了122 W的最大声功输出.为设计与热声发动机系统具有良好匹配的热声制冷机及其他有效负载奠定了基础.