新型液氦温区热声驱动制冷系统研究

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。     

30M-35kV/2000A高温超导电缆制冷系统

本文介绍了我国新研制成的首条并网运行的热绝缘型30M-35KV/2000A高温超导电缆制冷系统。该制冷系统主要有液氮泵箱、过冷箱、高真空输液管道、液氮贮槽、辅助减压抽空系统、泵箱及气动阀门供气系统、监控系统所组成。冷却方式是过冷液氮循环,制冷方式是G-M制冷机和减压抽空(备用)。给出了制冷系统的运行结果。     

液氦滴对双原子分子质谱的作用：抑制解离反应

使用电子冲击的方法电离液氦纳米滴中添加的分子通常首先产生一个氦离子,随后这个氦离子在遇到其他分子之后将电荷转移到分子上,并将该分子电离．为了明确在该过程中,在分子周围的液氦纳 米滴对该分子解离反应的影响和液氦纳米滴对电荷转移反应的作用,测量了在液氦纳米滴中分别加入氧气、氮气和一氧化碳的质谱．结果表明,液氦纳米滴几乎完全抑制了解离反应的发生．     

光阴极注入器超导加速腔集成实验研究

 光阴极超导加速器实验系统由四倍频Nd：YAG锁模激光器、Cs₂Te光阴极、2+1/2微波电子枪、L波段3.5MW脉冲微波源,1.3GHz单腔超导铌腔,500W连续微波源,超导腔束管耦合器,4.2K低温恒温容器,液氦制冷系统,同步控制系统,束流参数诊断,真空系统等构成。2001年6月在中物院进行了光阴极超导加速器原理性实验,测得超导加速段能量增益0.58MeV,微脉冲束流强度0.1A,取得了预期的实验结果。     

4M-2000A高温超导电缆制冷系统

介绍了我国新研制成的首条双通道热绝缘型 4 M- 2 0 0 0 A高温超导电缆制冷系统。该系统由 G- M制冷机提供制冷量 ,过冷液氮为冷却介质 ,通过液氮泵循环 ,组成一个闭式循环制冷系统。给出了制冷系统的调试结果。系统上装有温度、压力、流量、液位等测量仪表 ,并备有一个减压抽空系统 ,以附加提供制冷量     

多层绝热无液氮保护金属实验液氦杜瓦瓶的研制

由我们研制的几种杜瓦瓶表明,将多层绝热结构应用于低温液氦实验杜瓦瓶,代替液氮保护,可以得到良好的效果. 我们研制的口径为φ5120mm、φ150mm、φ200mm,内胆容积分别为10升、27升、38升,用铝箔和玻璃纤维纸作多层绝热结构的液氦实验杜瓦瓶液氦平均蒸发率分别为100毫升/小时、120毫升/小时、180毫升/小时,适于低温实验室推广使用. 另一个口径为φ120mm,内胆容积为10升,用喷铝涤纶薄膜和两个铜屏作多层绝热结构的液氦实验杜瓦瓶已使用六年,液氦蒸发率小于200毫升/小时.在该杜瓦瓶夹层中放有八个铜-康铜热偶温度计,提供了有关屏温分布的参考数据.     

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。     

EBIT装置低温系统的设计与实验研究

介绍了 EBIT装置低温系统的设计与制作 ,并对实验结果进行了分析。 EBIT装置低温系统采用双冷屏结构 ,通过二级 G- M制冷机冷却冷屏来降低液氦的蒸发量。试验结果 :系统灌注液氦平衡后 ,连续 16个小时液氦的平均蒸发量为1.1升 /小时 ,磁体系统磁场强度大于 5 T,基本满足用户的使用要求。     

HLT/SR2000环境试验装置制冷系统设计

制冷系统是环境试验装置的核心部分之一。文中对HLT/SR2000环境试验装置制冷系统组成和原理进行了概述,并给出了制冷系统负荷及状态点热力学参数的计算方法,对压缩机选型进行了简要说明。经过实际运行表明,该制冷系统各项指标均满足设计要求。经过第三方检测温度各项指标均优于用户要求。     

简单可靠的氦液面计

简单可靠的氦液面计将给低温工作带来很多方便。下面介绍的超导液面计制作简单, 精度为1mm。经多次低温实验证明,无论在向杜瓦瓶输液过程, 或在液氦实验中都能真实地指示杜瓦瓶内液氦面的位置。 超导液面计的原理如图1所示。如果超导线s处于液氦中, 其电阻为零,则指示灯L点亮;当超导线离开液面时,由于加热器     

获得1K级低温及其热分析

本文报道由液氦(~4Hc)获得1K级低温的减压降温装置技术及其热分析.实验结果已达到1.17 K.测量了实验杜瓦的轴向温度分布.已用于超流氦温度下复合材料导热系数的实验研究和氦λ点温度以下温度计的标定.     

高温超导直流电缆低温制冷系统设计

研制了一套高温超导直流电缆低温制冷系统,冷源采用斯特林制冷机与抽空减压泵,二者与冷箱并联耦合可以实现独立维护与检修,配备两套泵箱并联运行,可以实现在线快速切换和维护,设置补液容器向冷箱补液,减小冷箱补液时的温度波动。制冷系统实现了过冷液氮循环,可输出净冷量大于3 500 W@70 K。     

大型液氦杜瓦结构设计与漏热分析

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4 000 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。     

变频压缩机空调系统的理论分析及实验研究

变频空调器是由变频压缩机驱动的空调系统,压缩机通过变频调节其转速使压缩机单位时间内的排气量变化,从而达到调节制冷量的目的。本文提出了变频空调器制冷系统的原理和设计方法,具体给出了制冷量和压缩机频率的关系方程,并从理论和实验两方面对变频空调器制冷系统进行了分析,得到了频率曲线图,为变频空调器制冷系统的设计提供了依据。     

国产实芯炭电阻RS-11的低温磁致电阻效应

本文介绍了在0—5.6T磁场下,国产实芯炭电阻RS-11在液氦温度的磁致电阻效应,元件的名义阻值,分别为100欧、200欧、220欧和300欧. 观测了300欧元件在液氦温区的温度、磁致电阻、磁场强度的关系,给出了数据和曲线. 给出了在低温实验中通常作加热丝使用的锰铜丝在不同温度下的磁致电阻曲线.     

顶端加载、温度范围在300～1.4K的多功能交流测量恒温器

本文介绍了一台用于交流小讯号测量的低温恒温器.利用内液池减压,最低温度可达1.370K,并且在测量功率为0.15mW时,内液池液氦可以维持样品温度在1.4K达20小时以上.系统装置了在8T的背景磁场内最高可达0.18T的交变调制场,从而可以实现利用双交流法精细测量磁阻或霍耳系数随磁场变化的函数关系.试验结果表明,此恒温器具有低液氦蒸发量和可从1.3～300K连续控温的特点.用此装置对Co膜的霍尔系数测量的实验中,霍尔电压变化量的测量精度达到了0.5nV.     

HL-LHC双孔径校正超导磁体低温测试实验研究

双孔径校正超导磁体是大型强子对撞机亮度升级项目的重要组成部分,在4.2 K低温环境下对该磁体进行励磁及性能测试。为避免磁体在降温过程中产生较大的热应力,要求降温过程中磁体各点最大温差不超过30 K。同时,为节省液氦与降温梯度均匀,特设计了一个铜筒体结构用于该磁体的降温和测试,降温过程分为液氮换热降温和液氦直冷降温两个阶段。实验测试结果表明静态液氦消耗速率为55.571 L/h,电流为407 A失超时液氦总消耗52 L、静态消耗16.116 L、内部泄能消耗22.08 L,即液氦消耗不仅包括测试系统的静态消耗、泄能消耗,还存在液氦溢出损耗。     

单压吸收制冷系统中气泡泵的研究进展

单压吸收制冷能够使用低品位热源,是一种有利环保和能源有效利用的技术,具有十分广阔的应用前景。气泡泵是实现单压吸收制冷系统正常运转的关键部件,为单压吸收制冷系统的循环提供动力,因此研究气泡泵的性能对整个系统的运行具有重要的意义。文中介绍了气泡泵的工作原理以及流动模型,概括了近年来关于气泡泵的实验研究现状以及影响气泡泵提升性能的因素,并对气泡泵未来的研究进行了展望。     

不同类型的添加剂对制冷效能的影响分析

为了提高溴化锂吸收式制冷系统的制冷效率,通常在制冷剂中添加表面活性剂,以提高制冷系统中溶液蒸发、吸收和冷凝过程中热量传递效率.通过研究溴化锂吸收式制冷系统的工作原理和工作过程,得到了活性剂对制冷性能影响关系式.在此基础上,对戊基甲醇、正六醇和1-羟基己烷这三种添加剂的制冷性能进行对比测试,实验表明添加浓度为150ppm...     

过热液氦均匀核化速率的确定

预测不同压力下过热液氦的均匀核化速率是十分重要的,它与液氦的极限过热度密切相关。文中通过回顾动力学理论、分子聚集理论、涨落理论等研究液体均匀核化的方法,对过热液氦的均匀核化速率进行了计算,并且对各种方法进行了比较与分析。结果表明,用能量涨落理论来计算过热液氦的均匀核化速率是一种比较合理的方法。