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大型液氦杜瓦结构设计与漏热分析
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作者 胡咸军 黄天亮 +2 位作者 张玉建 陈杰 董文庆 《低温与超导》 CAS 北大核心 2024年第2期97-102,共6页
为了维持较低的液氦蒸发率,对液氦杜瓦的整体结构设计及漏热要求极高。本文建立了以蒸发冷氦气作为冷屏冷源的杜瓦的结构强度设计以及绝热系统设计方法,利用三维软件建模、仿真软件进行热传导、热固耦合仿真分析,对液氦杜瓦的结构强度... 为了维持较低的液氦蒸发率,对液氦杜瓦的整体结构设计及漏热要求极高。本文建立了以蒸发冷氦气作为冷屏冷源的杜瓦的结构强度设计以及绝热系统设计方法,利用三维软件建模、仿真软件进行热传导、热固耦合仿真分析,对液氦杜瓦的结构强度、漏热进行了系统分析,实现了容积为4000 L时漏热为1.37 W、日蒸发率为1.15%气冷屏结构的液氦杜瓦,为蒸发氦气为冷屏的大型液氦杜瓦提供了设计思路。 展开更多
关键词 液氦杜瓦 漏热分析 日蒸发率 爆破管设计 热声振荡
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超导电缆过冷液氮冷却循环系统设计及试验验证 被引量:1
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作者 黎予颖 伦振坚 +4 位作者 杜翔宇 周敏 王哲 袁宇良 李艳锋 《真空与低温》 2023年第2期188-193,共6页
超导电缆过冷液氮冷却循环系统是三相同轴高温超导电缆试验装置中的主要分系统。根据电缆运行参数和负荷要求,进行了过冷液氮冷却循环系统的流程设计;对冷箱和稳压装置进行了结构设计;对流程阻力进行了分析计算,选择了水力曲线匹配的液... 超导电缆过冷液氮冷却循环系统是三相同轴高温超导电缆试验装置中的主要分系统。根据电缆运行参数和负荷要求,进行了过冷液氮冷却循环系统的流程设计;对冷箱和稳压装置进行了结构设计;对流程阻力进行了分析计算,选择了水力曲线匹配的液氮泵;结合电缆的热负载要求,对浸液式盘管换热器进行设计计算,联机试验结果表明设计满足冷却要求。 展开更多
关键词 高温超导电缆 过冷液氮循环 压力控制
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超高纯氢低温提纯工艺研究
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作者 黄天亮 陈既东 +4 位作者 段罗斌 徐国稳 胡咸军 陈杰 熊联友 《真空与低温》 2024年第4期429-435,共7页
氢能是正在大力发展的重要清洁能源,在使用过程中对氢气纯度有较高的要求。随着燃料电池和半导体行业的迅速发展,本文基于大型氢液化装置在液氢制备和液氢加注过程中回收的纯度99%以上的氢气提纯需求,对于氢气纯度的要求更加苛刻,一般... 氢能是正在大力发展的重要清洁能源,在使用过程中对氢气纯度有较高的要求。随着燃料电池和半导体行业的迅速发展,本文基于大型氢液化装置在液氢制备和液氢加注过程中回收的纯度99%以上的氢气提纯需求,对于氢气纯度的要求更加苛刻,一般纯度需求为5N~6N级别,这对于氢气高效提纯工艺提出了更大的挑战。对低温吸附法、变压吸附法、钯合金扩散法(膜分离)以及金属吸氢法等4种氢提纯工艺进行了对比分析;实验研究了液氮温区大颗粒活性炭对氢气和氮气的吸附效果;同时采用低温吸附方法设计了99%以上纯度向超高纯氢气(6N)的提纯工艺,并利用数值模拟软件对低温吸附流程工艺进行了建模分析与优化,目的在于探索和开发适用于工业生产的大流量、高纯度、稳定可靠以及经济高效的超高纯氢提纯工艺。 展开更多
关键词 低温吸附法 超高纯氢提纯 活性炭吸附实验 数值建模分析
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低温领域中低温恒温器的研究进展 被引量:1
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作者 许治勇 王玥 +2 位作者 李艳锋 李海波 何韩军 《大学物理实验》 2023年第1期1-6,共6页
在低温领域中,低温恒温器是最常用的一种测量样品在低温下性能的实验装置,样品常常需要在低温恒温的情况下,进行各种电学,光学,磁热性能等基础实验.文章深入解析并探究了低温恒温器的概念、组成、分类和结构,描述了低温恒温器的进展状况... 在低温领域中,低温恒温器是最常用的一种测量样品在低温下性能的实验装置,样品常常需要在低温恒温的情况下,进行各种电学,光学,磁热性能等基础实验.文章深入解析并探究了低温恒温器的概念、组成、分类和结构,描述了低温恒温器的进展状况,并提出了未来恒温器发展的趋势。 展开更多
关键词 低温恒温器 真空系统 低温设备
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液氦温区大冷量GM制冷机仿真及参数分布研究
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作者 巢伟 赵钦宇 +2 位作者 李睿泽 王博 甘智华 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期57-63,共7页
为提高液氦温区GM制冷机制冷效率,加快产品迭代速度,采用Sage仿真软件对鹏力超低温生产的一台KDE420两级GM制冷机进行了整机建模,该制冷机由两台KDC6000V压缩机并联驱动,模拟结果显示该制冷机一、二级分别可获得71.6 W@50 K、2.6 W@4.2 ... 为提高液氦温区GM制冷机制冷效率,加快产品迭代速度,采用Sage仿真软件对鹏力超低温生产的一台KDE420两级GM制冷机进行了整机建模,该制冷机由两台KDC6000V压缩机并联驱动,模拟结果显示该制冷机一、二级分别可获得71.6 W@50 K、2.6 W@4.2 K制冷量,与实验测试结果基本一致。同时对模型中整机(火用)损失情况、膨胀机内温度和(火用)流分布等进行了系统分析。分析表明:进入二级回热器的(火用)占一级膨胀腔(火用)的69.5%,二级回热器铅丸段温度梯度过高,通过优化二级回热填料可进一步提高制冷性能。 展开更多
关键词 液氦温区 GM制冷机 SAGE (火用)损失
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大抽速、高容积KDCP—16低温泵研制
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作者 卢政阳 管承红 +3 位作者 杨晨 陈杰 李艳峰 董文庆 《真空》 CAS 2024年第4期42-46,共5页
介绍了中船鹏力(南京)超低温技术有限公司自主研制的大抽速、高容积KDCP-16低温泵,对其抽速和热负荷进行了理论计算,并测试了其主要性能指标(抽速、降温时间、抽气容积、渡越容量)。结果表明,KDCP-16低温泵N2抽速为6550 L/s,Ar抽速为565... 介绍了中船鹏力(南京)超低温技术有限公司自主研制的大抽速、高容积KDCP-16低温泵,对其抽速和热负荷进行了理论计算,并测试了其主要性能指标(抽速、降温时间、抽气容积、渡越容量)。结果表明,KDCP-16低温泵N2抽速为6550 L/s,Ar抽速为5650 L/s,降温时间为110 min,Ar抽气容积为7550 std·L,渡越容量为6.7×10^(4)Pa·L,各项性能指标均优于国外同尺寸低温泵。 展开更多
关键词 低温泵 抽速 降温时间 抽气容积 渡越容量
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基于液氮预冷的20 K低温氦气循环系统设计
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作者 段罗斌 黄天亮 +3 位作者 胡咸军 张玉健 许红 陈杰 《真空与低温》 2023年第4期387-391,共5页
在低温氦气循环系统设计中,为循环提供动力的方式一般包括常温压缩机和低温离心风机两种。低温离心风机提供循环动力时,工况难以预测;常温压缩机提供循环动力时,换热损失较大。设计了基于液氮预冷的低温氦气循环系统,并对回热器、冷头... 在低温氦气循环系统设计中,为循环提供动力的方式一般包括常温压缩机和低温离心风机两种。低温离心风机提供循环动力时,工况难以预测;常温压缩机提供循环动力时,换热损失较大。设计了基于液氮预冷的低温氦气循环系统,并对回热器、冷头换热器进行了详细的设计,测试了加热负载及循环质量流量对系统稳定运行时性能的影响。试验结果表明:在消耗电功率19.7 kW时,能提供质量流量为0.84 g/s,冷量为50 W@19.3 K的低温循环氦气,具有一定的工程实用性,对低温氦气循环系统的设计具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 20 K温区 液氮预冷 低温氦气循环系统 套管换热器
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量子通信用超导单光子探测低温系统的研制 被引量:3
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作者 董文庆 李奥 +3 位作者 许哲真 葛金宏 张超 高金林 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期45-49,共5页
针对量子通信用超导单光子探测低温系统的要求,研制了小冷量极低温GM制冷机和风冷压缩机,研制成功的GM制冷机无负载最低制冷温度可达2.12 K,并以此搭建了用于超导单光子探测的低温系统。测试了使用不同种类、不同直径同轴电缆线时样品... 针对量子通信用超导单光子探测低温系统的要求,研制了小冷量极低温GM制冷机和风冷压缩机,研制成功的GM制冷机无负载最低制冷温度可达2.12 K,并以此搭建了用于超导单光子探测的低温系统。测试了使用不同种类、不同直径同轴电缆线时样品台的最低温度和使用不同材料热沉时样品台的温度波动。实验结果表明,使用0.86 mm直径的黄铜同轴电缆线,样品台的最低温度为2.17 K,仅比无负载最低制冷温度高了0.05 K;使用不锈钢作为抑制温度波动的热沉材料可以在不影响温度和降温时间的情况下获得理想的效果。 展开更多
关键词 超导单光子探测 极低温 GM制冷机
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双金属复合管缺陷弱磁检测影响因素仿真分析 被引量:3
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作者 马涛 张行 +2 位作者 杜书强 冯淑路 刘书海 《石油矿场机械》 2020年第1期47-53,共7页
应用ANSYS有限元软件对双金属复合管弱磁检测技术进行仿真,通过改变管道腐蚀面积、腐蚀深度、管道裂纹形状以及设置管道多缺陷组合,得到磁感应强度变化规律,分析不同缺陷对弱磁检测技术的影响。结果表明:磁感应强度变化规律不仅与裂纹... 应用ANSYS有限元软件对双金属复合管弱磁检测技术进行仿真,通过改变管道腐蚀面积、腐蚀深度、管道裂纹形状以及设置管道多缺陷组合,得到磁感应强度变化规律,分析不同缺陷对弱磁检测技术的影响。结果表明:磁感应强度变化规律不仅与裂纹形状的改变有一定的关系,且与管道腐蚀深度的改变有较大的关系,而腐蚀面积的改变以及多缺陷组合两种情况对磁感应强度变化规律影响较小。 展开更多
关键词 双金属复合管 缺陷模型 磁感应强度 模拟
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用于量子电阻测量超导磁体及低温系统的研制 被引量:2
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作者 刘辉 王晖 +4 位作者 陈顺中 冯志超 李艳峰 李海波 戴银明 《低温与超导》 CAS 北大核心 2022年第2期1-4,共4页
介绍一种用于量子电阻测量的超导磁体及低温系统设计和研制。采用一台G-M制冷机为冷源,一部分冷量采用传导冷却的方式冷却超导磁体,另一部分冷量用于预冷氦气,然后通过毛细管节流降温达到超低温,最终实现8 T强磁场和1.5 K极低温的应用... 介绍一种用于量子电阻测量的超导磁体及低温系统设计和研制。采用一台G-M制冷机为冷源,一部分冷量采用传导冷却的方式冷却超导磁体,另一部分冷量用于预冷氦气,然后通过毛细管节流降温达到超低温,最终实现8 T强磁场和1.5 K极低温的应用环境。 展开更多
关键词 1.5 K极低温 超导磁体 低温系统
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250 W@70 K单级G-M制冷机回热器优化及实验研究 被引量:2
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作者 王哲 胡子珩 +5 位作者 章彬 汪桢子 汪伟 李健伟 李奥 何韩军 《真空与低温》 2021年第6期557-563,共7页
为满足高温超导电缆等超导应用的冷量需求,以250 W@70 K制冷量为研究目标,对G-M冷头回热器进行了设计优化及实验研究。采用数值模拟软件Regen分析了回热器结构尺寸、冷端质量流量以及蓄冷填料填充方式对制冷性能的影响。基于回热器设计... 为满足高温超导电缆等超导应用的冷量需求,以250 W@70 K制冷量为研究目标,对G-M冷头回热器进行了设计优化及实验研究。采用数值模拟软件Regen分析了回热器结构尺寸、冷端质量流量以及蓄冷填料填充方式对制冷性能的影响。基于回热器设计参数,加工了一台样机并搭建了实验测试平台,测试结果表明,此单级G-M制冷机可以获得23.5 K的最低温度,70 K时可获得243 W的制冷量。 展开更多
关键词 大冷量 G-M制冷机 回热器 模拟 实验
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大冷量GM制冷机可插拔结构设计及实验验证
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作者 李重杭 王哲 +6 位作者 谢宏 吕志宁 余鹏 周志坡 李奥 杜翔宇 李泊静 《真空与低温》 2022年第5期586-591,共6页
在高温超导电缆低温系统中采用GM制冷机可插拔结构,可实现在系统不停机条件下整机的简易更换及拆卸维修。对可插拔结构的低温系统进行设计并分析计算漏热,以提高真空低温环境下系统的传热性能,减小制冷机与待冷却物体间的传热温差。通... 在高温超导电缆低温系统中采用GM制冷机可插拔结构,可实现在系统不停机条件下整机的简易更换及拆卸维修。对可插拔结构的低温系统进行设计并分析计算漏热,以提高真空低温环境下系统的传热性能,减小制冷机与待冷却物体间的传热温差。通过实验研究了不同制冷温度以及不同预紧力矩的条件下传热温差的变化,探究了在接触面添加铟片对传热性能的提升作用。实验结果表明,70 K温区固定加载255 W热负载条件下,随着预紧力矩的增加,传热温差逐渐减小,在力矩为10 N·m时,温差仅为0.82 K。在预紧力矩较小时,添加铟片对降低传热温差有比较明显的效果,铟片厚度的影响相对较小。 展开更多
关键词 高温超导 GM制冷机 可插拔结构 传热温差
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频率对4 K GM制冷机性能的影响 被引量:1
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作者 石雅枝 李奥 朱绍伟 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期45-48,共4页
通过改变GM制冷机活塞的运行频率,实验测定GM制冷机的性能,通过实验结果分析GM制冷机冷头运行频率对其性能的影响。实验结果表明,在不改变制冷机结构参数的情况下,制冷机存在一个最佳运行频率0.84 Hz,即冷头电机运行转速为42 r/min。制... 通过改变GM制冷机活塞的运行频率,实验测定GM制冷机的性能,通过实验结果分析GM制冷机冷头运行频率对其性能的影响。实验结果表明,在不改变制冷机结构参数的情况下,制冷机存在一个最佳运行频率0.84 Hz,即冷头电机运行转速为42 r/min。制冷机冷头型号不变,压缩机由6 k W换成3 k W压缩机进行驱动时,通过降低制冷机冷头运行频率发现:冷头电机转速由60 r/min转换成42 r/min时,在二级达到4.2 K时,制冷机可获得0.5 W的冷量,其效率与6 k W压缩机驱动时一致。 展开更多
关键词 GM制冷机 频率 温度 测量
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