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低温与超导
低温与超导

郭冠斌

月刊

1001-7100

cryosuper@126.com

0551-65617621

230043

安徽省合肥市濉溪路439号安徽合肥市1019信箱

低温与超导/Journal Cryogenics and SuperconductivityCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是中国低温学科和行业、超导电子技术学科和行业唯一的、面向国内外公开发行的专业性权威杂志,是学生和研发人员成长和发展平台,是行业学术交流平台,是研发成果分享平台,是设备仪器和产品营销平台,是品牌形象树立平台。
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    20 K及以下多级斯特林型脉管制冷机研究进展

    张淑芮朱绍伟
    1-11页
    查看更多>>摘要:脉管制冷机的调相结构至关重要,其目的在于将质量流与压力波的同相位置调整至约回热器的中间位置,从而有效降低回热器损失提升制冷机效率.本文归纳了多种调相机构在多级脉管制冷机中的具体应用,总结了过去十五年间在20 K及以下温度区间的斯特林型脉管制冷机的研究动态和进展.此外,本文也提出了多级斯特林型脉管制冷机在未来应用领域的发展前景以及潜在的技术发展方向.

    斯特林型脉管制冷机研究进展调相结构

    脉冲磁场下REBCO超导体多场耦合分析

    梁瑞苏炳戌贾荣礼岳磊文...
    12-19页
    查看更多>>摘要:为了深入探究REBCO超导材料在脉冲磁化后的俘获磁场、温度及应力分布特征,本文基于H法建立二维轴对称模型,求解超导圆柱在脉冲磁化过程中的磁弹性及热传导模型.结果表明在脉冲磁场上升阶段,磁通的穿透深度随着脉冲磁场的增强而增大,当t/τ=1时,磁通完全穿透超导体,表层磁通峰值达到6.95 T.在降磁阶段,超导体被磁通穿透,沿半径方向俘获磁场随着脉冲场的降低而减小.此外,通过对比降磁阶段环向热应力与总应力曲线发现,不同时刻的环向热应力在总应力中占比达到86.7%,说明REBCO超导体在脉冲磁场下,受到了热应力与电磁应力的共同作用,且超导体的应力状态主要由热应力决定.

    脉冲磁化H法俘获磁场电磁应力热应力

    REBCO CORC电缆轴向拉伸性能研究

    王乐金环高明肖冠宇...
    20-24页
    查看更多>>摘要:CORC(Conductor On Round Core)型电缆在高场下具有高载流和良好的机械性能,是制备聚变堆高场CS磁体最具潜力的电缆结构之一.但在制备过程中的穿缆拉力与运行过程中电磁力在电缆上的轴向分力会导致电缆性能发生衰退.为了研究CORC型电缆在液氮、自场环境下临界电流与拉力、应变的关系,设计并搭建了一套电缆轴向拉伸通电测试装置,对基于上海超导YBCO带材制备的CORC哑缆进行测试,研究结果表明,在0~9 kN递增的轴向拉力下,n值呈均匀减小趋势.以95%IC0点作为临界电流衰退点,样品1的临界拉力为5 kN、临界应变为2.70%;样品2的临界拉力为7.4 kN、临界应变为7.20%.研究结果将为CORC型电缆穿缆工艺与运行工况提供数据支持.

    高温超导REBCO带材CORC电缆轴向拉伸

    超导Wiggler磁体用高温超导电流引线的设计与实验

    张海峰丁怀况章学华匡光力...
    25-30页
    查看更多>>摘要:通过升级改造了合肥国家同步辐射实验室超导Wiggler磁体的低温系统,将原先低温系统的铜电流引线升级为高温超导电流引线,同时采用GM制冷机对高温超导电流引线进行传导冷却.在完成设计和首次降温实验、通电实验后,对实验数据进行分析,对低温系统的制冷量进行分配调整,用于改善低温系统的安全运行裕度.调整后的实验结果证明,高温超导电流引线的降温时间缩短了 0.7小时,高温超导段的最低温度降低了 7 K,460 A电流引线的最大运行电流提升了 19%,20 A电流引线的最大运行电流提升了 30%.

    高温超导电流引线超导磁体GM制冷机传导冷却

    基于GaAs HEMT的低温低噪声放大器设计

    张诚詹超刘玲玲潘北军...
    31-35,43页
    查看更多>>摘要:本文基于商业级的高电子迁移率GaAs HEMT,使用ADS软件仿真设计了一款C波段低温低噪声放大器.基于极低温测试平台并使用低温衰减器法对低温放大器的噪声进行了高精度测试,结果表明:该放大器能够工作在4 K液氦温区,等效噪声温度低至7 K以下,增益大于30 dB,功耗优于30 mW.可以应用于量子计算、射电天文等对噪声、功耗、体积有高要求的领域.

    GaAsHEMT低温低噪声放大器C波段量子计算

    对流传热场协同流道强化散热研究

    何宇李应杰叶元鹏曾家辉...
    36-43页
    查看更多>>摘要:为了强化穿透式液冷技术的换热能力,本文提出了一种具有对流传热场协同优势的扭曲流道结构,并从流道结构中提取了特征曲线和特征曲面,建立了相应的特征方程.通过仿真分析与实验验证相结合的方式对扭曲流道的传热场协同性、流阻特性以及传热性能进行了研究.结果表明,与平直流道相比,扭曲流道对流传热协同程度较高;流道的单元长度和波动幅度两个结构参数对流阻和传热存在显著影响;扭曲流道可在不增大流阻的情况下使热源面平均温度上升值降低约30%.基于上述结构参数和雷诺数建立了扭曲流道的流阻与传热预测模型,并通过实验验证了模型的可靠性.

    扭曲流道强化散热场协同流阻预测模型

    某高机动雷达结构液冷协同设计技术研究

    任恒房景仕赵宏延葛磊...
    44-48页
    查看更多>>摘要:基于有源相控阵雷达的高热耗、低能耗、高可靠性及苛刻的重量和环境适应要求,研制了压缩机制冷及常规强迫风冷复合型液冷机组.采用液冷机组与天线转台一体化设计技术,将供液单位分散布置在转台内部,制冷单元对称布置在转台两侧,大幅降低了液冷机组体积和重量.采用自动温度控制策略控制风机和压缩机启停实现高机动雷达液冷机组的低功耗.该机组结构紧凑、重量轻、可靠性高、环境适应性好,对高集成液冷机组设计提供了借鉴.

    高机动雷达转台复合型液冷机组分布式

    基于部件模型约束的制冷系统变工况性能分析

    胡开永刘志付森李尔康...
    49-55,62页
    查看更多>>摘要:为了探究制冷系统在不同工况的性能,建立了基于部件模型的制冷系统仿真模型.当蒸发温度-6 ℃到10℃,冷凝温度30℃到50℃之间变化时,通过求解部件模型之间的热力学耦合关系,分析变工况对系统运行状态的影响.此外,研究了变工况对系统部件及整体㶲损与㶲效率的影响.结果表明,系统在蒸发温度为0℃以下能稳定运行,冷凝温度从30 ℃到50℃变化期间,蒸发器出口过热度最大变化达到3.9 ℃.冷凝温度从35℃调整到45℃时,蒸发器㶲损失减少14.28%,制冷负荷减小10%,系统总㶲损失增加4.45%,系统㶲效率下降最大不超过3%.

    制冷系统部件约束㶲分析

    质子交换膜电解槽蛇形流道数值模拟

    周俊杰牛万源汤松臻石焯云...
    56-62页
    查看更多>>摘要:阴阳极流道作为质子交换膜电解槽(PEMEC)中的重要结构,对电解槽传热传质和电解性能均起到关键作用,本文在COMSOL中建立了蛇形流道PEMEC,并选用平行流道作为对比,分析了两种流道结构对PEMEC电解性能和传热传质性能的影响.研究表明,流道结构对PEM电解槽的极化性能影响较小,但从液态水摩尔分数可以侧面发现,蛇形流道电解性能低于平行流道,但蛇形流道的散热能力远高于平行流道,在2.4 V时蛇形流道的电解槽比平行流道质子交换膜的最高温度下降73.3%,提高了质子交换膜的使用寿命与安全性,为后续PEM电解槽流道选择和优化提供了指导方向.

    电解制氢PEMEC流道结构COMSOL

    基于Stacking模型的数据中心能效指标预测

    魏东卢鸿健韩少然
    63-71页
    查看更多>>摘要:提出一种基于Stacking集成学习的数据中心制冷系统能效指标预测模型.分别以XGboost、RF、SVR算法建立能效指标基模型,并采用线性回归法构建元模型;分别组合不同堆叠结构,使用K折交叉验证和基于网格搜索法的超参数优化增强模型性能;并引入期望误差百分比(EEP)、平均偏移误差(MBE)及决定系数(R2)三项评价指标检验模型性能.针对北京市某数据中心制冷系统的建模实验表明,所提出的XGboost+RF结构堆叠模型与单一模型相比,各项性能指标提升约5%~19%.

    数据中心制冷系统预测模型Stacking集成学习能效指标