氦-3热力学状态方程框架

本文构建了低温流体3He状态方程的总体研究框架,它以温度和密度为独立变量,采用Helmholtz能形式表述 3He的热力性质依赖关系。在此基础上,推导了基于Helmholtz能形式基本状态方程的各热力学性质表达式。     

蓄冷能力对液氢贮箱蒸气冷却屏瞬态特性的影响

蒸气冷却屏可有效降低贮箱漏热,延长低温流体贮存时间。为明确间歇性排气下蒸气冷却屏是否有足够的蓄冷能力能够在短时排气过程中充分蓄存/回收低温气体冷量,本文针对液氢贮箱绝热结构建立了耦合真空多层绝热与蒸气冷却屏的瞬态传热模型,研究了间歇性排气下液氢贮箱外部绝热结构和内部气液相的热力参数变化规律,讨论了绝热结构瞬态温度分布随蒸气冷却屏蓄冷能力的变化特性,对比分析了蓄冷能力对蒸气冷却屏绝热性能的影响。     

3种D-氨基葡萄糖席夫碱化合物在银溶胶上的吸附状态

合成了3种D－氨基葡萄糖席夫碱化合物,研究了它们的表面增强拉曼光谱、傅里叶变换拉曼光谱,探讨了它们在银溶胶上的吸附状态和表面增强机理,发现这类化合物以化学吸附模式为主,结构相似的化合物在银溶胶上的吸附状态不一定完全相同。     

空分流体的临界热力学性质研究

论述了主要空分流体的临界区热力学性质,总结了这些流体目前最为准确的临界参数、临界指数及临界系数实验数据,并与多种模型的计算结果进行了比较.在整合多种流体临界区饱和密度实验数据的基础上,利用幂定律拟合方法得到了统一的临界指数β.该结果与实验数据及重正化群理论计算结果吻合良好.     

基于G-M低温制冷机的低温温度计标定系统

设计和搭建了一套5.2—300K温区的温度计标定系统,以G-M制冷机为冷源,进口已标定温度计为定标源,对Cernox负温度系数温度计、硅二极管温度计、PT100铂电阻温度计等进行了标定,获得了其温度特性曲线并进行对比,分析了标定误差,发现该系统具有较高的标定精度,所标定的温度计在其有效温区内能达到±15mK以内的不确定度,与定标源温度计处于同等量级。     

~3He流体的低温输运性质综述

收集整理了400余篇文献中的3He流体低温输运性质(粘度和热导率)实验数据,总结并分析了3He流体低温输运性质的相关理论,为建立3He流体低温输运性质的方程及完善3He数据库(He3Pak)奠定基础,也可供3He低温研究人员参考。     

插入芯体的螺旋型波纹管液氮流动特性仿真研究

液氮在传输管线中的压降特性一直是高温超导电缆低温系统最重要的设计参数之一。以往针对液氮流动阻力的研究大多在直管或环型波纹管方面,主要关注其几何尺寸对压降的影响。然而,实际应用的长距离高温超导电缆更适合应用螺旋型波纹管。本文主要研究螺旋型波纹管插入导体芯后管内液氮的流动特性。通过建立三维数值模型,对螺旋型波纹管中插入直径为5、8 mm的3根或4根螺旋绞织缠绕导体芯时的液氮流动阻力进行对比分析。结果表明,导体芯的粗细、导体芯自身螺旋缠绕的节距、及导体芯缠绕时相互间形成的空隙大小均是直接影响液氮流动压降、摩擦因子的关键因素,并获得了液氮摩擦因子与上述参数的定量关系。     

氦-3状态方程研究进展第一部分:固-液、气-液饱和线以及临界区状态方程

宽温度和压力范围内的3He详细热力参数数据对进行极低温基础科学研究和制冷特性研究是至关重要的,但至今尚缺乏一个热力学统一的解析形式状态方程来准确描述1K左右到室温300K温区的3He热力学性质.在收集和整理各类研究3He热力性质文献的基础上,总结了3He固-液、气-液饱和线以及临界区状态方程的研究状况.这项工作不仅能为关心3He局部区域性质的研究人员提供总结,而且可为今后开发宽范围的3He热力学状态方程提供参考.     

饱和液体氦-3的粘度性质

文中揭示了低温液态氦-3在其饱和蒸气压下粘度随温度状态参数变化的反常规律,首次提出了3He在0.003K至其临界温度3.3157K温区内完整的气液相平衡曲线粘度方程。该方程计算值与高精度实验数据偏差小于±0.7%,并且在极低温条件下光滑过渡为由量子理论预测的理论极限。这项工作是研究氦-3在整个温度和压力区间上粘度性质行为特性的起点,不仅是构建全区间粘度方程的重要边界,而且对于理解费米-狄拉克量子统计规律在低温下的作用规律具有指导意义。     

流体的格鲁尼森数及其对状态方程的检验

格鲁尼森数是一个无量纲的热力学参数,通常被用来描述固体的热力学性质.由于其对流体的临界点不敏感,它对于检验非理想流体的热力学性质也有指导意义.本文通过计算多种流体在不同温度和压力下的格鲁尼森数,发现其数值在宽广区域里变化稳定,进而论述了格鲁尼森数与其他热力学参数的关系.以PR方程和BWR方程为例,阐述了格鲁尼森数对于检验状态方程完善性的标尺性作用.