4M-2000A超导电缆小型制冷系统的设计计算

为了配合 4 M- 2 0 0 0 A超导电缆系统的研制 ,并为 30 M- 2 0 0 0 A超导电缆制冷系统设计、计算提供实际试验值和运行经验 ,设计、建立了 4 M- 2 0 0 0 A超导电缆小型制冷系统。文中叙述了 4 M- 2 0 0 0 A超导电缆制冷系统的设计要求、系统流程、设计概算 ,制冷系统的主要设备介绍以及调试结果等。     

一种用于CD高温超导电缆的过冷液氮低温系统

介绍了安徽万瑞冷电科技有限公司研制的首条冷绝缘(CD)型10m/35kV/2kA高温超导电缆过冷液氮低温系统。系统主要由泵箱、冷箱、输液管道、液氮储槽及监控系统组成。该系统由G-M制冷机提供冷量,低温液氮泵提供循环动力,过冷液氮为闭循环介质。给出了过冷液氮低温系统调试运行结果。     

液氮热管过冷器的设计及分析

过冷器是高温超导电缆(HTS)低温冷却系统的关键设备之一。文中对一种以液氮为工质的新型过冷器-热管过冷器进行了设计计算,并与传统的盘管过冷器作了对比,结果表明热管过冷器能大大减少换热面积,在设计换热量为900W的情况下,热管型过冷换热器所需传热面积仅为盘管型的1/5,热管型冷头换热器面积为盘管型的1/3。并针对热管过冷器分析了不凝性气体对其冷凝段传热效率的影响,结果表明随着不凝性气体浓度逐渐增加,冷凝段换热效率开始时急剧减小,后逐渐趋于平缓。在不凝性气体浓度不变的情况下,提高热管过冷器的工作温度,或减小冷凝段的冷凝温差,都能有效提高冷凝段传热效率;在冷凝段分析的基础上,计算和分析了不凝性气体对整个热管过冷器系统的影响,结果表明随着不凝性气体浓度的升高,热管过冷器的换热量减小,同时工作温度升高,且这两者的变化在不凝性气体浓度较小时较剧烈,较大时较平缓。     

低温流量测量与标定系统的研制

为了满足低温流量计的标定校准需求,研制了一套低温流量测量与标定系统;按照要求进行了系统的整体流程及工作模式设计,同时对其中的过冷换热器及液氮泵进行了设计计算及选型;考虑到后期系统的功能扩展,用来进行多种泵的流量特性测试,选取了潜液泵作为动力源及配备了单独的外置泵池;系统采用了标准表法与称重法,配合两套过冷箱,最终实现了...     

过冷液氮冷却系统应用研究

介绍了过冷液氮冷却系统的类别和原理,探究了系统在低温波荡器、超导电缆和高温超导电机等领域的应用,并对系统的改进和应用前景作了展望。     

液氮减压制冷系统中干式过冷器换热特性分析

本文针对干式过冷器换热特性问题,选择合适的经验关系式对过冷器性能进行预测,探究了管径对换热性能的影响规律,并对杜瓦内过冷液氮的自然对流换热进行数值仿真分析,进而研究了变工况下制冷系统工作特性.结果 表明,管径减小时管内沸腾换热系数显著增大而管外自然对流换热系数增长幅度较小,过冷器的主要热阻在管外自然对流侧,杜瓦内过冷液...     

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。     

低温过冷测试平台冷压缩机性能的测试研究

冷压缩机具有工作温度低、尺寸小、功耗低、便于操控等特点,是大型过冷氦低温系统中的关键设备。对低温过冷测试平台的冷压缩机进行测试,方法为采用两台串联的冷压缩机在低温低压下直接抽吸饱和液氦容器,液氦容器内装有电加热器用以模拟超导磁体的热负荷,并调节氦气蒸发速率。测试表明,冷压缩机的稳定工作参数接近设计值,运行过程中冷压缩机始终保持安全运行,未出现喘振情况,液氦容器温度和压力分别达到3 K、22 kPa,满足设计要求。     

液氮冷装配技术—热胀冷缩现象在工业中的应用

通常,温度改变时,物体的体积总要发生改变,大多数物体(包括固体、液体、气体)温度升高时体积要增大,温度降低时,体积要缩小,这种现象称为热胀冷缩.在工业生产中,热胀冷缩现象有着广泛的应用.例如,在机械装配过程中,有很多零件间的配合需采用静配合,像电动机的轴与轴承之间的配合,蜗轮铜质外壳与钢质内套之间的配合,火车轮箍与车轮间的配合,滚动轴承外圈与机座之间的配合等.这一类静配合的特点是,孔的尺寸小于轴(或轴套)的尺寸,两者配合时有过盈现象,从而使它们能牢固地结合在在起,为实现工件之间的静配合,一般采用的方法是用键击,或用压力机…     

液氮中单管加注二氧化碳气体的实验研究

向饱和液氮中加注常温二氧化碳气体时,为形成细小而分散的固体二氧化碳颗粒以及充分且均匀的固液混合物,通过实验分别采用不锈钢盘管、大管径塑料管以及金属毛细管往液氮中加注一定流量下的常温二氧化碳气体,研究固液混合过程、凝固颗粒大小以及管路的堵塞状况。结果表明,不管是否经过预冷,大直径管道加注时,经过一段时间后管道必定发生堵塞;而毛细管加注则不会堵塞,但是气体流量会发生脉冲性变化。     

波纹管对超导电缆出口液氮温度的影响

建立了30米长高温超导电缆的二维模型,利用Fluent软件对该模型进行仿真分析。在该模型中,采用波纹管恒温器,分析了波纹管的波距、波高等因素对出口液氮温度的影响。结果表明:在相同的热负荷及流量下,波纹管的波距越小,波高越大,出口液氮温度越高。超导电缆波纹管内液氮温度模拟,为低温冷却系统的优化设计提供理论依据。     

高温超导电缆液氮流道试验装置的设计计算

为了进行高温超导电缆冷却通道方式的实验比较 ,确定通道的结构形式 ,获得理论计算的试验值 ,为长距离电缆设计提供实验依据 ,建立了高温超导电缆液氮流道试验装置。文中叙述了流道试验装置的设计指标、系统流程、设计概算、试验装置主要设备设计计算以及调试结果等。     

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。     

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     

沸腾系统中的分岔和突变现象

本文利用分岔理论分析了沸腾形态的转变,指出形态转变实际上对应着液相失稳的亚临界分岔和超临界分岔,核化中的不断分岔现象是导致活化核心随机开关和壁温呈混饨特性的主要原因,对传统的等壁温传热模型和人们广泛应用的平均活化核心密度的概念提出了挑战。利用突变理论的基本思想,讨论了沸腾系统中的突变和滞后,深入分析了流速、过冷度和重力对过渡沸腾的影响．     

小型冷库液体冷媒融霜系统的研究

研究了液体冷媒融霜系统应用于小型冷库制冷系统的性能;介绍了液体冷媒融霜原理和控制操作过程、液体冷媒融霜实验的装置和方法;对实验结果进行了分析;重点通过库温变化、蒸发器进出口温度压力变化、过冷度对系统的影响、系统COP几个方面,研究了液体冷媒融霜应用于小型冷库制冷系统的性能。     

Effect of additives for higher removal rate in lithium niobate chemical mechanical planarization

High roughness and a greater number of defects were created by lithium niobate (LN; LiNbO₃) processes such as traditional grinding and mechanical polishing (MP), should be decreased for manufacturing LN device. Therefore, an alternative process for gaining defect-free and smooth surface is needed. Chemical mechanical planarization (CMP) is suitable method in the LN process because it uses a combination approach consisting of chemical and mechanical effects. First of all, we investigated the LN CMP process using commercial slurry by changing various process conditions such as down pressure and relative velocity. However, the LN CMP process time using commercial slurry was long to gain a smooth surface because of lower material removal rate (MRR). So, to improve the material removal rate (MRR), the effects of additives such as oxidizer (hydrogen peroxide; H₂O₂) and complexing agent (citric acid; C₆H₈O₇) in a potassium hydroxide (KOH) based slurry, were investigated. The manufactured slurry consisting of H₂O₂-citric acid in the KOH based slurry shows that the MRR of the H₂O₂ at 2 wt% and the citric acid at 0.06 M was higher than the MRR for other conditions.     

蒸汽喷入过冷液面接触冷凝实验研究

对饱和蒸汽垂直喷入过冷液面直接接触冷凝进行了可视化实验,观察到近液面层汽液两相作用区的凝结现象,研究了系统压力响应特性,提出将蒸汽凝结过程分为"压力平衡"和"压力稳定"两个阶段,根据实验结果回归了不同凝结模式下平均凝结换热系数的实验关联式.通过对温度场的分析、得到了热水层的分布规律.     

Fe:Mg:LiNbO3晶体电子结构和吸收光谱的第一性原理研究

基于密度泛函理论的第一性原理, 研究了LiNbO₃晶体以及不同Mg浓度的Fe:Mg:LiNbO₃晶体的电子结构和吸收光谱. 研究结果显示: 掺铁铌酸锂晶体的杂质能级由Fe 的3d轨道和O的2p轨道贡献, 禁带宽度为2.845 eV; 对于Mg, Fe共掺样品, Mg的浓度小于或等于阈值时, 禁带宽度分别为2.901 和2.805 eV; 掺铁铌酸锂晶体的吸收谱在2.3和2.6 eV处分别存在一个吸收峰, 其强度因Mg的浓度不同而发生变化. 研究结果还表明, 不同浓度的Mg对晶体内Fe²⁺和Fe³⁺的浓度以及占位产生了不同的影响. 还提出了光电子的形成不应单独考虑铁的轨道电子态, 而应同时考虑与铁成键的氧的轨道电子态的观点.