零蒸发率超导磁体系统氦液化冷凝器的设计

零蒸发超导磁体系统利用制冷机作为冷源,常温氦气经预冷后直接液化为液氦。同时零蒸发超导磁体系统将冷却系统蒸发的饱和氦气或低温氦气冷凝再液化。整个试验过程无需加注液氦和补充液氦,实现液氦零损耗。其中氦气液化冷凝器是低温磁体杜瓦部分的核心部件,它的设计成败将直接影响系统能否实现液氦的零蒸发与零消耗。     

应用于13T中子散射超导磁体的低温系统设计

作为样品环境极端条件之一,中子散射超导磁体系统产生的强磁场为凝聚态量子材料等磁性前沿研究提供了理想的工具平台。对国内自主研制的第一台中子散射磁体关键部件——低温容器结构及制冷方式进行了介绍,对该方案的结构系统传热进行Ansys仿真模拟与分析,验证了结构的合理性;在传热模拟的基础上,对各部件进行了热负荷计算,完成了制冷机的选型。     

基于ANSYS的传导冷却超导磁体系统的热分析

在传导冷却超导磁体系统中,超导磁体与系统其它部分的温度平衡过程是依靠固体间的热传导来实现热量传递的。由于超导磁体和冷屏等低温部件冷却条件的差异,将导致磁体内部各处和冷屏不同部位的温度分布不均匀。分析研究超导磁体系统的低温温度分布状况,对于低温系统的热设计和磁体的温度裕度设计具有重要意义。文中借助于ANSYS有限元分析软件,建立了一个大口径传导冷却超导磁体低温系统的稳态三维热分析模型,仿真了超导磁体和冷屏的空间温度场,得到了传导冷却超导磁体低温系统的热分布规律。该分析结果对于大口径传导冷却超导磁体的低温系统设计具有重要的参考价值。     

低温超导磁体杜瓦装置的结构设计与传热分析

介绍了低温超导磁体杜瓦装置的结构设计和传热分析。为了获得有效的超导磁体运行的低温环境,研制了一套采用真空多层绝热、铜辐射冷屏、蛇形排气管结构形式的绝热系统,省去了传统的在内杜瓦外面添加液氮屏的结构,简化了工艺结构,操作方便,绝热效果良好。通过传热理论计算表明,液氦的损耗量小于技术要求的0.9 L/h指标,能够保证超导磁体系统能够在一定的低温环境下长时间的运行。     

静压及范德瓦尔斯压力对超流氦传热的影响

1引言在过冷态超流氦（HellP）被成功地获得并应用在超导磁体冷却后，超流氦的工程应用引起了低温工程和低温物理研究者的重视，各种各样的HellP制冷机（恒温器）相继出现。同时出现了很多有关Hell浴中传热的论文山；然而从未有过有关压力对传热影响的系统研究。本文以Hell传热的基本规律及Hell的相图为基础，结合传热实验结果系统地研究了压力对Hell传热的影响。2P＜PA时Hell中的最大临界热负荷软2·1饱和态起流氧2·1·1无噪声沸腾Hell传热中试样达到其最大临界热负荷伽的前提条件是必须克服一过冷度凸Tin。x。如图1氦的相图所示，…     

4.5 T量子计算用超导磁体系统研制

针对超导量子计算系统所需要的背景磁场环境,研制了一套中心场强4.5 T,中心孔径60 mm的超导磁体系统。该磁体系统采用密绕的NbTi线圈来提供磁场,并由稀释制冷机实现低温环境。对磁体线圈和骨架进行了应力校核,验证了结构的稳定性与可靠性。此外还介绍了磁体制造的工艺流程,并通过实验验证了磁体的性能,表明了该磁体系统的磁场强度和磁场均匀性满足用户要求。     

《低温与超导》2007年总目录第35卷总第129期—第134期

2007年第1期1．5W／80K斯特林制冷机试验研究许红亮，冯勇，闫果，等1液氮热管过冷器的设计及分析付鑫，张鹏，齐守良，等4低温地面支持设备系统CCSE中模拟器的结构和强度设计石玉美，汪荣顺，顾建明9利用量子对应态原理预测氦-3p-v-T性质张晓峰，陈国邦，刘飞12充气压力对分置斯特林制冷机影响的实验研究刘心广，吴亦农，何力16高真空多层绝热被的性能及其量热器的试验研究魏蔚，汪荣顺21EAST超导磁体CICC中流动压降的低温实验赖远庭，欧阳峥嵘25低温超导磁体杜瓦装置的结构设计与传热分析王开松，宋云涛，赵韩，等28表面粗糙度对玻…     

基于界面热阻等效模型的超导磁体热输运分析

为解决直接冷却超导磁体中接触界面热阻造成的传热不连续问题,以实验数据为依据采用等效模型模拟接触界面热阻;基于有限元理论分析界面热阻对超导磁体热输运的影响;仿真结果表明等效模型的采用有助于解决低温下超导磁体接触界面间传热的不连续性问题,为研究高温超导磁体的热输运机理提供了一种新思路.     

低温热管传热性能的实验研究

热管是一种高效的传热元件,低温热管可望在超导磁体冷却、空间探索方面获得广泛应用.本文对热虹吸管的传热特性进行了实验研究.研究结果表明,在同样加热功率的条件下,与相同形状和尺寸的紫铜导热棒相比,在加热功率较高的条件下,低温热管的传热性能远远优于紫铜棒的传热性能,完全能够满足超导磁体的冷却要求.     

一种零蒸发率低温超导磁体系统的研制

介绍了零蒸发率低温超导磁体系统的设计与研制。整个系统主要包含超导磁体与低温冷却两部分。超导磁体使用NbTi线绕制,采用主线圈加补偿线圈的结构,中心磁场强度最大可达5.7T。磁体通过4.2K级G-M制冷机冷却,同时每天可生产约5L液氦。系统自常温开机运行,约45小时后开始生产液氦,液氦液面高于超导磁体2/3时,停止氦气供给。磁体加电闭环运行后,系统可实现静态零蒸发率。