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真空与低温
真空与低温

李得天

季刊

1006-7086

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真空与低温/Journal Vacuum and Cryogenics北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊着重反映真空与低温这两门学科在现代科学技术中的应用和发展。
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    国外离子推力器栅极几何形貌测试评价技术的应用与发展

    李兴坤耿海郑茂繁陈新伟...
    544-555页
    查看更多>>摘要：栅极组件作为离子推力器的核心部件,对电推力器的性能、可靠性及寿命起着非常重要的作用.简述了离子推力器栅极几何形貌测试评价技术的主要研究内容,重点论述了国外航天技术先进国家在寿命试验中应用栅极几何形貌测试评价新技术的重要进展,总结了几何形貌测试评价技术的发展趋势.

    电推进离子推力器栅极几何形貌测量测试评价

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    环路热声制冷机的多层丝网回热器数值模拟研究

    文靖康慧芳张凌霄
    556-565页
    查看更多>>摘要：热声制冷技术具备高度可靠性的同时具有显著的环境友好性,回热器作为核心部件直接影响热声制冷机的性能.为了使热声制冷机回热器在不同温度下均高效地泵热,设计了一种使用多层丝网回热器的四级环路热声制冷机并进行了数值模拟研究.计算结果表明,多层回热器的设计有利于保证回热器换热效果的同时减少黏性耗散,从而提升制冷机制冷量和效率.研究表明,三层丝网回热器的系统性能最优,在6 MPa高压氦气、高温端923 K、室温端303 K的条件下,在77 K制冷温度时获得制冷量109 W,高于单层、二层和四层回热器.

    热声制冷机环路回热器多层丝网

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    1.8～300 K温区温度计标定平台设计与测试分析

    曹聪周芷伟吴克平朱志刚...
    566-571页
    查看更多>>摘要：核聚变装置通常在超低温环境下运行,对温度的精确测量有着严苛的要求.超低温环境下的温度精确测量与标定直接影响着核聚变、高能物理、航空航天等涉及超低温环境的研究领域的发展.根据聚变堆主机系统综合研究设施CRAFT的测试条件,设计了液氦温度计标定平台,可开展1.8～300 K温区内的温度标定与实验研究.该平台通过吉福德-麦克马洪循环制冷机(GM制冷机)以及毛细管节流制冷,实现样品腔降温至1.8 K;通过调节加热器功率控制样品腔温度,可实现1.8～20 K温区内±5mK波动、20～300 K温区内±15 mK波动的温度环境条件.使用低温测量控制设备对标定区域进行不同温度点位的控温和数据采集,最终得到标定精度结果为:1.8～4.2 K 时为±9.54 mK;4.2～20 K 时为±22.44 mK;20～300 K 时为±346.78 mK.

    温度计标定液氦超低温

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    火箭升空大热流下低温贮箱热分层仿真研究

    王天祥陈强王磊梁鸽...
    572-579页
    查看更多>>摘要：为揭示运载火箭裸壁贮箱内低温推进剂的温度场分布,建立了涵盖流体区与固壁区的耦合仿真模型,实现了地面预增压、升空气动加热、升空增压排液过程的连续预示,对比研究了贮箱侧壁是否绝热对箱内热分层与增压规律的影响.结果表明:预增压阶段的增压效果与箱内气枕区的热力学状态密切相关,延长预增压过程有利于减弱后期压力衰减幅度;裸壁贮箱升空阶段的气动加热会产生强烈的自然对流与热分层,影响液氧温度品质,箱内液氧最高温度可超过93 K;贮箱采用发泡绝热后可显著减弱升空气动热对箱内低温推进剂温度品质的影响.研究工作可为未来火箭低温贮箱的绝热方案设计提供指导.

    低温推进剂热分层数值仿真沸腾气泡

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    基于流固耦合传热的液氢管道流动特性仿真研究

    刘凯陈叔平赵国锋王鑫...
    580-588页
    查看更多>>摘要：液氢在管道输送过程中极易发生气液两相流现象,严重影响液氢输送系统的安全性和高效性.针对这一问题,建立液氢管道三维数值模型,分析液氢管道主要传热结构,优选合适的支撑与管道接头形式,并探究液氢管道流动特性,着重分析入口流速、入口压力等工艺参数对液氢管道截面含气率和温升的影响规律.结果表明:三角形支撑与Bayonet接头的绝热效果较优;液氢管道输送过程中截面含气率随入口流速的增大先减小后增大,存在最佳入口流速,针对内管Φ32 mm的液氢管道,最佳入口流速为4 m/s;液氢管道入口压力增大,截面含气率减小,也可有效降低液氢温升.在液氢管道工艺设计和工程应用中应确定合理的入口流速和压力,以确保液氢管道安全高效运行.

    液氢管道传热气液两相流截面含气率热-流耦合

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    CAFe Ⅱ装置低温恒温器热负荷分析

    万玉琴李超张军辉韩彦宁...
    589-594页
    查看更多>>摘要：低温恒温器作为超导直线加速器的最小加速单元,其在低温下的热力学性能将直接影响低温系统的运行成本和效率.低温恒温器的热负荷包括静态热负荷和动态热负荷.研究了低温恒温器的冷屏、超导腔、调谐器、耦合器、绝热支撑等主要元件的传热过程,对影响热负荷的关键因素进行了分析.结果表明,CAFe Ⅱ低温恒温器热负荷能够满足设计指标要求,为超导直线加速器稳定运行奠定了基础.

    低温恒温器液氦热负荷

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    低温推进剂管网系统中盲支管充填过程压力演化的模拟与水击特性研究

    陈琛应媛媛王磊朱钰吉...
    595-602页
    查看更多>>摘要：低温推进剂管路充填过程可能发生剧烈的水击破坏,其形成机制、演化规律与常温水击差异显著.建立了低温液体充填常温管路压力演化的数值仿真模型,可实现大温差传热、气液掺混、流体相变等耦合计算,得到低温充填水击两相流态分布、热质转化与管内瞬变压力,探明了低温充填水击压力峰值的形成机制.低温充填水击时存在气相压缩、冷凝水击、振荡衰减及稳定蒸发等四个阶段,导致低温充填水击压力峰值有两个因素:液体惯性截止的反流作用和气体冷凝的水击作用,其中气体冷凝作用占主导.与常温充填水击相比,低温液体气液相变导致充填管路水击压力更高,压力衰减更快.如果忽略气液相变,管内氮气在液氮惯性冲击下被压缩,液氮动能逐步释放,以较低的加速度(354m/s2)发生液氮冲击盲管末端,冲击压力值较低;如果气体冷凝作用显著,液氮充填过程管内氮气基本液化,失去了对高速液氮流的缓冲,导致液氮发生剧烈的流动截止现象,加速度可达1 102 m/s2,冲击压力值增大.当低温液体贮箱压力为0.2 MPa时,低温充填过程盲管末端最高压力值达0.843 MPa.

    低温管路液体充填冷凝水击气液两相流压力传播

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