超流氦系统负压换热器研究进展

近年来我国大型低温制冷系统研制取得了较大的进展,对超流氦低温系统的研制提出了需求,而超流氦系统的高效运行离不开负压换热器。文中介绍了超流氦低温系统中负压换热器的研究进展、传热机理中存在的问题及其未来发展的方向,为负压换热器的设计以及以后的探索提供参考。     

PKU-SCAF 1.3GHz超导腔2K垂直测试恒温器设计

1.3GHz超导腔是北京大学超导加速器装置(PKU-SCAF)中的关键设备,在正式安装之前,需对其进行超流氦条件下的性能测试。在2K垂直测试恒温器功能及流程分析的基础上,对恒温器关键部件进行了强度计算,形变分析、温度场仿真分析,给出了关键设备-低温负压换热器的设计参数,对垂直测试恒温器2K温区进行了热负荷分析与计算,确定了恒温器的结构形式,为恒温器的低温测试和稳定运行提供了理论依据。     

超流氦中的热波实验研究

在本文中,采用新型的超导传感器对超流氦浴中的热波在不同的热流密度及氦浴温度下进行了测量,同时研究了超流氦浴中的热激波现象,并且与理论分析进行了比较。     

超流氦相分离器临界速度计算方法与比较

超流氦在空间探测的极低温制冷系统中被广泛应用,在研究超流氦通过圆管或者狭缝时,需要分清超流氦在圆管或者狭缝中的流动状态,从而应用不同的模型来计算超流氦的制冷量。根据查阅已有的相关文献资料,列举分析不同的超流氦临界速度计算方法,然后进行比较。     

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，…     

一种实用的2.17K液氦容器

本文介绍一种用于获得λ点以下温度加压过冷态超流氦的低温减压系统。对该系统中的关键部件流量压缩器作了较详细的描述。最后,结合一个实用的2.17K液氦容器,给出了可供选择的流量阻抗值及其试验结果。     

离心式冷压缩机设计及液氮低温实验

在大型氦制冷装置中,通过离心式冷压缩机来获得过冷氦和超流氦在国际上已经成为了主流趋势。为了改善EAST系统现有的过冷氦系统,等离子体物理研究所设计了冷压缩机来替代油环泵系统。介绍了离心式冷压缩机的叶轮设计,以及在低温环境下的特殊的绝热结构,并针对自主设计加工的冷压机,在液氮温度下进行了低温测试,获得离心式冷压缩机的喘振曲线。     

低温地面支持设备系统CGSE中模拟器的结构和强度设计

第二代阿尔法磁谱仪AMS02是即将送入宇宙空间的第一个大型磁谱仪,低温地面支持设备系统CGSE是用于冷却AMS02的磁体组件并将超流氦加注入AMS02磁体杜瓦的低温设备系统,上海交通大学将完成CGSE系统的施工设计、制造和调试。文中介绍用于测试CGSE性能的模拟器,模拟器方案、功能、结构设计特点,并进行了模拟器强度校核计算。     

自2K至室温的直接导冷式真空绝热恒温器

本文介绍一种用热开关来直接供冷给恒温块的真空绝热恒温器.它免去了通常充氦作热交换介质和低温下抽高真空的麻烦,从而简化了操作,缩短了运行周期. 文中还简要介绍了多路快速进行标测温度的微计算机系统.     

超流氦浴中的热波传热研究

热波传热机制是超流氦传热非常重要的一个方面.在小热流密度的情况下,超流氦中的热波完全保持加热热流的波形,热量的传输完全靠热波来完成;随着热流密度的增加到一定程度,会在超流氦浴中激发量子涡旋.量子涡旋使热波发展成为热激波.在开放氦浴中,热波的波形不同于狭窄通道里的热波,在热波的尾部会出现一个冷却波;并且随着加热时间的变化,冷却波的形状和幅度会发生很大的变化.运用二流体模型和涡旋方程对超流氦中的热波进行了计算,实验结果与计算结果吻合得较好. 关键词： 超流氦 热波 量子涡旋 热激波     

平板多孔芯冷凝器内工质相变换热的EOF方法

本文采用一种新的方法-流体能量(EOF)法,来研究平板多孔芯冷凝器内工质流动与相变换热特性,重点讨论了冷凝器内汽液相变界面的位置及其影响因素,对其进行了理论建模与数值计算,得出了蒸汽冷凝时所形成的汽液相变界面位置,并与现有的实验结果进行了对比,最后定性地分析了不同入口速度和冷却热流量下的汽液界面情况。     

多孔介质内两相流汽相输运分析

本文结合可视化实验技术对多孔球层内汽液两相流动作深入观察和分析。根据汽泡与多孔球层的相互作用,定义汽泡输运的临界半径并建立汽泡输运的动力学模型。在实验观察和合理假设的基础上,定量讨论了汽相流动由分散态到连续态的转变,确定了临界转变点。     

Discrete models of liquid-vapour phase change phenomena in porous media

This survey presents recent developments in the modelling of liquid-vapor phase change phenomena in porous media within the framework of the discrete approach. The pore network (or discrete) approach is first illustrated through the example of the evaporation at low capillary number of a pure liquid from a capillary porous medium. In particular, it is shown that invasion percolation patterns characterise the phase distribution. Then first results concerning the vaporisation of a liquid within the porous wick of a capillary evaporator are presented. These results show that capillary fingering patterns can be expected within the wick.     

汽液界面热毛细波的分子动力学模拟

用分子动力学模拟方法研究汽液界面性质,在NVT系综中,以氩原子为对象,对长方形模拟盒中汽液平衡系统进行不同温度下的模拟计算。计算结果表明,汽液界面存在热毛细波。界面上的热涨落将使界面变宽,它不仅与界面张力有关,还与温度、界面的横截面积有关。可以把汽液界面上热毛细波的均分根涨落值,作为汽液界面的宽度和粗糙度的指标。     

Thermal properties of the binary n-pentane-water 1 : 4 system

The thermal properties of binary n-pentane-water (1: 4, wt.) system, as well as hydrocarbon liquid-vapor and aqueous liquid-vapor phase equilibria, were studied in the temperature range between 303 and 674 K under pressures (up to 60 MPa) along nine different isochores. The phase-equilibrium lines and critical points for the system were obtained, and the phase diagrams are described.     

Generic Two-Phase Coexistence and Nonequilibrium Criticality in a Lattice Version of Schlögl’s Second Model for Autocatalysis

A two-dimensional atomistic realization of Schlögl’s second model for autocatalysis is implemented and studied on a square lattice as a prototypical nonequilibrium model with first-order transition. The model has no explicit symmetry and its phase transition can be viewed as the nonequilibrium counterpart of liquid-vapor phase separations. We show some familiar concepts from study of equilibrium systems need to be modified. Most importantly, phase coexistence can be a generic feature of the model, occurring over a finite region of the parameter space. The first-order transition becomes continuous as a temperature-like variable increases. The associated critical behavior is studied through Monte Carlo simulations and shown to be in the two-dimensional Ising universality class. However, some common expectations regarding finite-size corrections and fractal properties of geometric clusters for equilibrium systems seems to be inapplicable.     

汽液界面动力学行为与热力学性质的分子动力学研究

本文采用分子动力学方法研究了热平衡条件下的汽液界面的动力学行为和热力学性质。统计获得了界面区的密度、压力张量及温度的分布,并且从分子层次观察分析了界面结构和动力学特性。研究表明汽液界面是一个随时间起伏涨落的曲面,界面层的分子并不是处于液相和蒸汽相之间的一种过渡状态,从汽相到液相密度的连续变化是长时间的统计结果,汽渡过渡区的厚度与汽液界面区的密度涨落的范围是一致的。对于平衡条件下的汽液界面,由于汽液相变的影响,在紧贴界面处存在一个分子平均动能非平衡分布的区域。此非平衡区域的存在与汽液两相的宏观热平衡并不矛盾,但可能对蒸发／凝结流率的估计有不可忽略的影响。     

Porous ceramic membrane with superhydrophobic and superoleophilic surface for reclaiming oil from oily water

A porous ceramic tube with superhydrophobic and superoleophilic surface was fabricated by sol-gel and then surface modification with polyurethane-polydimethysiloxane, and an oil-water separator based on the porous ceramic tube was erected to characterize superhydrophobic and superoleophilic surface's separation efficiency and velocity when being used to reclaim oil from oily water and complex oily water containing clay particle. The separator is fit for reclaiming oil from oily water.     

The manipulation of charged particles into and out of electromagnetic traps

The manipulation of charged particles into and out of Paul and Penning ion traps is discussed in terms of the phase space volume of a particle collection and its manipulation. It is shown that such traps can have very large usable phase space volumes but that the shape of such volumes is severely mismatched to that of a typical ion beam from a separator or storage ring. Possible injection schemes are presented as well as some aspects of ion cooling within the trap and subsequent ion extraction. Possible applications to the manipulation of antiproton beams from LEAR and 10 MeV/A highly-stripped heavy ions at GSI are discussed.