食品液氮速冻技术研究进展 被引量：17

1

作者 赵远恒 郭嘉 +2 位作者 陈六彪 顾开选 王俊杰 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期1-11,共11页

液氮速冻技术能使食品快速穿过冰晶区实现食品的玻璃化或部分玻璃化,提高速冻食品的品质,在食品冷链中广泛应用。本文概括了食品液氮速冻技术的基本原理和经典传热模型,对比了液氮浸渍冻结、冷气循环冻结和喷淋冻结等速冻方式的特点,总... 液氮速冻技术能使食品快速穿过冰晶区实现食品的玻璃化或部分玻璃化,提高速冻食品的品质,在食品冷链中广泛应用。本文概括了食品液氮速冻技术的基本原理和经典传热模型,对比了液氮浸渍冻结、冷气循环冻结和喷淋冻结等速冻方式的特点,总结了速冻食品品质评价的研究进展和液氮速冻技术在食品加工中的应用范围,并展望了液氮速冻技术未来的研究方向。 展开更多

关键词 食品速冻 玻璃化 液氮速冻

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航天器变密度多层绝热变工况漏热特性研究 被引量：8

2

作者 徐夏凡 陈六彪 +1 位作者 郑建朋 王俊杰 《真空与低温》 2020年第4期295-300,共6页

航天器的热控技术在空间应用中至关重要。以探月需求为背景,基于逐层计算法建立了航天器多层绝热材料性能仿真模型,并通过实验进行了验证。对用内热外冷模型变密度填充方式改善多层绝热性能的机制和改善幅度进行了研究。结果表明变密度... 航天器的热控技术在空间应用中至关重要。以探月需求为背景,基于逐层计算法建立了航天器多层绝热材料性能仿真模型,并通过实验进行了验证。对用内热外冷模型变密度填充方式改善多层绝热性能的机制和改善幅度进行了研究。结果表明变密度多层绝热相对于均匀密度多层绝热的漏热量可以减少37.3%。分析了冷边界温度、热边界温度和真空度等因素对绝热性能的影响。 展开更多

关键词 变密度 多层绝热 漏热 航天器热控技术

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基于液氮冷凝的VOCs深冷回收技术研究 被引量：6

3

作者 许浩 徐夏凡 +2 位作者 陈六彪 郭嘉 王俊杰 《油气田环境保护》 CAS 2022年第6期13-18,共6页

挥发性有机物(VOCs)是大气污染控制的重点控制污染物之一,是形成臭氧污染和PM_(2.5)的主要前体物。VOCs排放的控制治理对于人类健康、环境保护以及经济发展具有重要意义。冷凝法是一种可以直接实现废气资源化的回收方式,主要有机械冷凝... 挥发性有机物(VOCs)是大气污染控制的重点控制污染物之一,是形成臭氧污染和PM_(2.5)的主要前体物。VOCs排放的控制治理对于人类健康、环境保护以及经济发展具有重要意义。冷凝法是一种可以直接实现废气资源化的回收方式,主要有机械冷凝法和液氮冷凝法。前者受限于制冷温度,难以达到-120℃以下。而液氮冷凝法的制冷温度可低达-180℃,能够满足日趋严格的排放标准。文章针对一种三级液氮冷凝的VOCs回收系统流程及装置开展了分析研究。计算结果表明,系统的经济效益比与处理气量呈弱相关性,而与废气浓度、废气类型密切相关。当浓度从3.8%增加至19.0%时,经济效益比从0.38增长至0.59,年碳减排量从1489 t增加至7484 t。进一步开展了罐区“甲醇+甲叔基丁基醚(MTBE)”、装车台“柴油+汽油+石脑油”以及罐区“柴油+汽油+石脑油”VOCs气体冷凝回收装置工程样机的研制,三者VOCs冷凝液年回收量分别达到69.88,135.41,692.69 m^(3);对应的年碳减排量分别为127,299,1534 t;后两者的年总液氮消耗量大约为2300 t,经济效益比在0.27左右。 展开更多

关键词 液氮冷凝 VOCS 深冷技术 碳减排 油气回收

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多孔平衡式液氢流量计的流动特性研究

4

作者 田一含 崔晨 +2 位作者 高诏诏 陈六彪 王俊杰 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期8-14,77,共8页

设计并加工了一种具有流阻小、无运动部件的多孔平衡流量计,在使用初步实验数据验证建立的仿真模型准确性基础上,仿真分析了入口流速、液氢过冷度、内壁面粗糙度、入口气相含率对流出系数、压力损失系数和空化特性的影响。结果表明,在... 设计并加工了一种具有流阻小、无运动部件的多孔平衡流量计,在使用初步实验数据验证建立的仿真模型准确性基础上,仿真分析了入口流速、液氢过冷度、内壁面粗糙度、入口气相含率对流出系数、压力损失系数和空化特性的影响。结果表明,在孔板结构和取压方式一定时,雷诺数决定了流体的流态和空化现象,过冷度影响了空化的发生条件,粗糙度影响了流体的摩擦阻力,气相含率影响了流体的密度。 展开更多

关键词 液氢 多孔平衡流量计 流动阻力特性 空化效应

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基于液态天然气冷能利用的液态空气储能系统优化与性能评估

5

作者 李俊先 刘延江 +3 位作者 刘坤 高诏诏 陈六彪 王俊杰 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期69-77,共9页

液态空气储能(LAES)具有不受地理限制和储能密度高的特点,是有潜力的大规模储能技术。为了进一步提升LAES的系统往返效率和经济效益,提出了联合液态天然气(LNG)冷能利用和有机朗肯循环(ORC)与LAES的新型集成系统。建立了集成系统的热力... 液态空气储能(LAES)具有不受地理限制和储能密度高的特点,是有潜力的大规模储能技术。为了进一步提升LAES的系统往返效率和经济效益,提出了联合液态天然气(LNG)冷能利用和有机朗肯循环(ORC)与LAES的新型集成系统。建立了集成系统的热力学和经济性评价方法,基于仿真计算探究了关键参数对系统热力性能的影响并对系统进行了经济性分析。结果表明:随着系统膨胀压力的增大,系统效率和功率输出也增加,但是增加的幅度在减小;系统往返效率随着膨胀级数先增大再减小;采用四级膨胀时,系统的效率达到了62.26%,相较于常规的LAES系统效率提升了7%~12%;当峰谷电价差为0.848元/(k W·h)时,系统的净现值、动态回收期以及平准化度电成本分别为11905.85万元、4.48年和0.893元/(k W·h)。该研究结果可为LAES系统的工程应用和效率提升提供参考和依据。 展开更多

关键词 液态空气储能 LNG冷能利用 有机朗肯循环

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耦合液态乙烯冷能的液态空气储能系统热力学及经济性分析

6

作者 李宜洪 刘纪云 +3 位作者 李保坤 高诏诏 陈六彪 王俊杰 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期78-84,共7页

液态空气储能(LAES)技术因其高储能密度和与外部能源的灵活耦合特性,成为了一种重要的大规模储能技术。构建了一种回收液态乙烯再气化废冷、引入外部低温热源的LAES系统。从热力学和经济性两方面对压缩机等熵效率、膨胀机等熵效率以及... 液态空气储能(LAES)技术因其高储能密度和与外部能源的灵活耦合特性,成为了一种重要的大规模储能技术。构建了一种回收液态乙烯再气化废冷、引入外部低温热源的LAES系统。从热力学和经济性两方面对压缩机等熵效率、膨胀机等熵效率以及热源温度等系统关键参数进行分析,结果表明:当乙烯流量为34 t/h,储能容量可达5 MW/40 (MW·h);在90%的压缩和膨胀等熵效率下,仅依赖25℃的环境热源加热空气,往返效率为77.45%;当热源温度提升至125℃时,系统的最优往返效率、净现值及动态回收期分别达到了106.99%、14 473万元和3.56年。该研究结果能为LAES系统与外部冷能的耦合研究提供参考。 展开更多

关键词 液态空气储能 液态乙烯 冷能回收

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金属有机架构物Cu-BTC低温吸附储氢数值模拟研究

7

作者 席肖桐 田绅 +4 位作者 郭璐娜 陈六彪 许成杨 徐伟宸 孙志利 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期118-125,共8页

物理吸附储氢具有安全性能高、储氢密度大及充放氢速率快的优势,是一种极具应用潜力的储氢方式,其中金属有机架构物(MOFs)材料凭借其高度有序的孔隙结构和可调控特性已成为理想的吸氢材料。为探究吸附储氢过程热效应对储氢性能的影响,... 物理吸附储氢具有安全性能高、储氢密度大及充放氢速率快的优势,是一种极具应用潜力的储氢方式,其中金属有机架构物(MOFs)材料凭借其高度有序的孔隙结构和可调控特性已成为理想的吸氢材料。为探究吸附储氢过程热效应对储氢性能的影响,首先建立了吸附储氢数值模型并进行验证,随后对比分析了Cu-BTC与活性炭AX-21的储氢特性,并探究不同温度下Cu-BTC的储氢能力。计算结果表明:相较于AX-21,采用Cu-BTC作为吸附剂材料,常温下储氢量提升了12.8%;将储氢温度降至77 K时,Cu-BTC储罐的最高压力降至0.97 MPa,储氢质量相较于常温300 K提升了174%。以上结论可为Cu-BTC材料储氢研究提供参考。 展开更多

关键词 储氢 吸附储氢 金属有机架构物 Cu-BTC 低温吸附

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极低温制冷技术的发展与应用 被引量：5

8

作者 席肖桐 王珏 +4 位作者 郑建朋 郭璐娜 陈六彪 周远 王俊杰 《低温与超导》 CAS 北大核心 2019年第6期1-10,20,共11页

近年来,空间探测和凝聚态物理等领域对极低温制冷技术(<1K)的潜在需求越来越大。本文总结了绝热去磁制冷、稀释制冷与吸附制冷三种目前主要制冷方法的原理与优缺点,回顾了三类制冷技术的发展历程与应用现状,提出了绝热去磁制冷、稀... 近年来,空间探测和凝聚态物理等领域对极低温制冷技术(<1K)的潜在需求越来越大。本文总结了绝热去磁制冷、稀释制冷与吸附制冷三种目前主要制冷方法的原理与优缺点,回顾了三类制冷技术的发展历程与应用现状,提出了绝热去磁制冷、稀释制冷与吸附制冷技术未来的发展趋势与研究重点。 展开更多

关键词 极低温技术 绝热去磁制冷 稀释制冷 吸附制冷

原文传递

新型液氦温区热声驱动制冷系统研究

9

作者 迟佳欣 徐静远 +2 位作者 陈六彪 周远 罗二仓 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期886-893,共8页

提出一种采用气液耦合谐振子的新型热声驱动制冷系统,理论上首次实现液氦温区制冷。模拟结果显示,系统最低无负荷制冷温度达到5.9 K,为目前热声制冷系统的最低记录。本文首先基于数值模拟优化了新型热声制冷系统结构参数;然后,分别揭示... 提出一种采用气液耦合谐振子的新型热声驱动制冷系统,理论上首次实现液氦温区制冷。模拟结果显示,系统最低无负荷制冷温度达到5.9 K,为目前热声制冷系统的最低记录。本文首先基于数值模拟优化了新型热声制冷系统结构参数;然后,分别揭示了系统内部关键参数的沿程分布以及热力学性能的影响规律。本研究填补了热声制冷技术应用于液氦温区的空白,有望为航天、低温电子器件及氢能源利用等领域中的新型热驱动制冷机奠定理论基础。 展开更多

关键词 热声 热声发动机 热声制冷 液氦温区 气液耦合

原文传递

大口径低温管道变工况漏热特性分析与优化 被引量：2

10

作者 崔晨 郑建朋 +3 位作者 陈六彪 郭嘉 周远 王俊杰 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期25-28,共4页

建立了一个包含辐射漏热、固体导热和残余气体导热分析的复合热力学模型,对高真空绝热低温管道在热边界温度(环境温度)变化、冷边界温度变化(压力变化或者改变流体)和真空度变化等变工况的漏热特性开展了研究。结果表明,热边界温度(环... 建立了一个包含辐射漏热、固体导热和残余气体导热分析的复合热力学模型,对高真空绝热低温管道在热边界温度(环境温度)变化、冷边界温度变化(压力变化或者改变流体)和真空度变化等变工况的漏热特性开展了研究。结果表明,热边界温度(环境温度)对漏热量的影响显著高于冷边界温度改变(流体种类改变或者管道内压力变化)导致的影响;当真空度为10-10^-2Pa区间,随着真空的改善,漏热量明显变小,不过当真空度优于10^-3Pa时,真空的进一步改善对漏热量的影响不再显著。 展开更多

关键词 低温管道 变工况 漏热 绝热

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低温推进剂交叉输送管路关键技术研究进展 被引量：1

11

作者 许浩 容易 +5 位作者 季伟 崔晨 王夕 陈士强 陈六彪 王俊杰 《上海航天（中英文）》 CSCD 2021年第2期131-136,共6页

低温推进剂交叉输送(CPCF)技术是实现低温火箭动力冗余能力的关键技术之一,能够实现芯级和助推级推进剂的合理利用。该技术的核心部件是芯级和助推级之间的交叉输送管路,主要包括用于切断推进剂流动的隔离阀和管路连接分离装置。为了梳... 低温推进剂交叉输送(CPCF)技术是实现低温火箭动力冗余能力的关键技术之一,能够实现芯级和助推级推进剂的合理利用。该技术的核心部件是芯级和助推级之间的交叉输送管路,主要包括用于切断推进剂流动的隔离阀和管路连接分离装置。为了梳理CPCF核心部件的关键技术,首先对CPCF技术的基本运行原理和发展现状进行了简要阐述;其次对交叉输送管路存在的难点问题进行了归纳总结,主要涉及管路的低温密封、低温推进剂管理以及管路连接分离;最后借鉴相近领域的技术为CPCF技术的研制提供参考。本文对将来CPCF技术的应用具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 交叉输送 推进剂系统 管路连接分离 低温推进剂管理 关键技术

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开孔泡沫铝的低温热导率测量及其低温蓄冷应用研究（英文） 被引量：2

12

作者 孔春辉 陈六彪 +2 位作者 吴显林 周远 王俊杰 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1049-1053,共5页

新型材料的应用对低温装置的发展起具有重大意义。为提高低温蓄冷装置的温度均衡性,一种孔隙率为63%的开孔泡沫铝材料最近在一种低温蓄冷装置中进行了实验研究。实验测试了样品从50 K到170 K的热导率,测试结果显示开孔泡沫铝在测试温度... 新型材料的应用对低温装置的发展起具有重大意义。为提高低温蓄冷装置的温度均衡性,一种孔隙率为63%的开孔泡沫铝材料最近在一种低温蓄冷装置中进行了实验研究。实验测试了样品从50 K到170 K的热导率,测试结果显示开孔泡沫铝在测试温度区间内热导率随温度降低而升高,其平均值为22W·(m·K)^(-1)。实验测试了开孔泡沫铝热导率对采用泡沫铝低温蓄冷装置的性能的影响。蓄冷装置中采用的相变材料为氮。实验中主要测试值为蓄冷装置在降温过程和融化过程中的温度值。实验结果显示,此装置上、下部分的最大温差小于0.5 K,远小于不采用开孔泡沫铝时的温差。随着低温蓄冷装置热导率的提高,蓄冷装置上、下部温差以及单个温度测定的温度波动均减小。 展开更多

关键词 开孔泡沫铝 热导率 蓄冷

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低温推进剂交叉输送管路流场特性仿真研究

13

作者 许浩 容易 +5 位作者 季伟 崔晨 王夕 陈士强 陈六彪 王俊杰 《载人航天》 CSCD 北大核心 2021年第1期47-52,共6页

为分析在双隔离阀关阀过程中不同管路布置对芯级侧隔离阀后的流场产生的波动问题,利用Flow simulation软件模拟分析了阀门间距、阀门口径以及阀门压差对介质为液氧的交叉输送管路流场特性的影响。结果表明:使用双蝶阀的输送管路的阀门... 为分析在双隔离阀关阀过程中不同管路布置对芯级侧隔离阀后的流场产生的波动问题,利用Flow simulation软件模拟分析了阀门间距、阀门口径以及阀门压差对介质为液氧的交叉输送管路流场特性的影响。结果表明:使用双蝶阀的输送管路的阀门间距对芯级侧管路基本没有影响,并且其关阀角度较小时的调节能力要强于其在较大关阀角度的调节能力;当其他条件相同,随着阀门口径的增大,芯级侧隔离阀后流量变化有显著差异;此外,在给定交叉输送管路几何尺寸大小的情况下,压差变化时,管路流场参数的控制策略需要进行相应调整。 展开更多

关键词 低温推进剂 交叉输送 流场特性 阀门

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基于固体铅的液氢温区温控装置设计与实验研究 被引量：1

14

作者 孔春辉 韩佩佩 +3 位作者 董娜 常成 陈六彪 王强胜 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期40-44,共5页

对液氢温区基于铅蓄冷的温控装置进行了设计与实验研究。使用冷头温度波动抑制的一维传热方程,讨论了不同材料的衰减比对冷头温度波动抑制效果的影响。搭建了一个液氢温区使用固体铅进行蓄冷以抑制制冷机温度波动的装置。温度抑制实验... 对液氢温区基于铅蓄冷的温控装置进行了设计与实验研究。使用冷头温度波动抑制的一维传热方程,讨论了不同材料的衰减比对冷头温度波动抑制效果的影响。搭建了一个液氢温区使用固体铅进行蓄冷以抑制制冷机温度波动的装置。温度抑制实验结果表明,在20 K时,铅蓄冷装置可将制冷机二级冷头温度波动由±300 mK降低到±0.45 mK。实验结果表明,在液氢温区,使用固体介质作蓄冷介质,能够有效地抑制制冷机二级冷头的温度波动。 展开更多

关键词 液氢温区 GM制冷机 温度控制 固体铅 实验研究

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Er_(3)Ni颗粒4~40 K温区表观热导率测量及其回热器漏热特性

15

作者 杨彪 席肖桐 +4 位作者 王珏 刘旭明 陈六彪 周远 王俊杰 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1218-1222,共5页

研制了颗粒状磁性材料低温表观热导率测量装置,对Er_(3)Ni在4~40 K及不同氦气压力下的表观热导率进行了测量并计算了Er_(3)Ni热导率系数。在不同温区的测试结果表明,真空状态下,Er_(3)Ni颗粒表观热导率为0.11~0.22 W/m·K,对应的热... 研制了颗粒状磁性材料低温表观热导率测量装置,对Er_(3)Ni在4~40 K及不同氦气压力下的表观热导率进行了测量并计算了Er_(3)Ni热导率系数。在不同温区的测试结果表明,真空状态下,Er_(3)Ni颗粒表观热导率为0.11~0.22 W/m·K,对应的热导率系数为0.31~0.53;当氦气压力增大至1.4~2.2 MPa后,表观热导率趋于稳定,稳定后的平均值为3 W/m·K,对应的热导率系数为7。进一步研究了Er_(3)Ni型回热器不同工况下的漏热特性,提出了丝网与颗粒混合填充的方案以降低冷热两端的轴向漏热。结果表明,在Er_(3)Ni回热器中混合填充尼龙网和316 L不锈钢丝网后制冷性能显著提高,在1.6 MPa压力下漏热降低幅度分别高达12%和8%。 展开更多

关键词 Er_(3)Ni 低温表观热导率 磁性材料 低温制冷机

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