非金属低温杜瓦装置的研制

报道了一种非金属杜瓦装置的研制,以满足高温超导磁悬浮车系统对液氮低温容器的要求。这种长方体低温容器采用无磁非金属材料制备,从而可以避免由涡流导致的阻力和热损耗,以及由磁性导致的吸引力等不利于高温超导磁悬浮车系统的影响。容器的液氮损耗率为0.55L/h。综合性能测试表明,该非金属杜瓦可以作为高温超导磁浮车低温容器的理想选择之一。     

HTc SQUID磁强计用无磁液氮玻璃钢杜瓦的真空性能研究

提出当对无磁液氮玻璃钢杜瓦抽真空时 ,向无磁液氮玻璃钢杜瓦的真空夹层充注微量的二氧化碳气体 ,所充入的二氧化碳气体就会和玻璃钢表面的氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷等气体发生协同交换反应 ,使玻璃钢表面的氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷等气体的脱附速度大大增加 ,减少了抽真空时间。由于无磁液氮玻璃钢杜瓦内使用的活性炭吸附剂对二氧化碳的吸附性能远远大于对玻璃钢材料所放出的氢气、一氧化碳和甲烷等主要气体的吸附性能 ,从而使得抽好真空的无磁液氮玻璃钢杜瓦的真空保持时间大大增加 ,延长了无磁液氮玻璃钢杜瓦的使用寿命     

高温超导磁悬浮环形杜瓦的漏热分析

对高温超导磁悬浮环形杜瓦进行了漏热分析。在杜瓦内部采用真空多层绝热结构,并在整个外表面包裹了玻璃微纤维深冷绝热纸,工艺简单,绝热效果良好。通过传热学理论分析和计算,得到杜瓦的漏热量及液氮的损耗量。结果表明,固体传导漏热为主要的漏热来源,液氮维持的时间能达到技术要求的10小时,整个杜瓦装置的绝热性能良好。     

用于超导电抗器的玻璃钢杜瓦概念设计与分析

玻璃钢杜瓦是超导电抗器中的关键部件,为高温超导线圈提供所需的低温工作环境。分析了玻璃钢杜瓦对于超导电抗器的必要性;进行了玻璃钢杜瓦的概念设计,并对玻璃钢杜瓦进行了力学分析及传热分析,结果表明玻璃钢杜瓦的强度和静态低温热负荷满足设计要求。     

35kV/90MVA高温超导限流器低温系统

35kV/90MVA高温超导限流器的低温系统是一个开放式的液氮制冷系统,包括一个环形不锈钢杜瓦、真空绝热管、压力及温度传感器、低温阀门以及监控系统.高温超导磁体放置在杜瓦中;监控系统检测杜瓦内液氮的液面,并控制往杜瓦内进行补液.杜瓦内蒸发的氮气通过真空绝热管道直接排放到大气中.分别对不同工况下的液氮蒸发量进行了测量.进...     

BEPCⅡ超导腔垂直测试杜瓦的漏热分析与实验研究

北京正负电子对撞机重大改造工程(简称BEPCⅡ)采用了超导射频技术,超导腔设备在与低温恒温器总装之前,必须进行液氦温度下垂直位置的性能测试.测试杜瓦的绝热性能对超导腔的垂直测试性能产生直接影响,准确测算测试杜瓦的漏热量对垂直测试方案的制定、减少液氦消耗量具有重要的指导意义.对测试杜瓦的主要漏热部分进行了计算,同时以液氮...     

BOG再液化装置用低温容器径向支撑结构设计及热力耦合分析

支撑结构作为低温容器的关键部件,跨常温—低温温区工作,并承接充装低温液体的内筒体重量,其性能好坏很大程度决定了低温容器技术的发展。本文介绍BOG再液化装置用低温容器径向支撑的结构设计,并进行热力耦合有限元分析,得到工作条件下结构的热流密度场、温度场、应力场和位移场。结果表明:该径向支撑平均热流密度0.003 1 W/mm~2,玻璃钢管与KF真空内丝快装接头接触部位的温度已接近热端温度,可见绝热效果良好;最大热应力16.212 MPa,位于玻璃钢管的通气孔周围,满足强度要求;最大位移变形量0.001 7 mm,位于热端,在材料允许变形范围内。通过分析,验证了低温容器径向支撑结构的合理性,有效提升了低温容器的机械性能和绝热性能。     

新型的轻便自动输液装置

本文介绍了我们研制的新型轻便自动输液装置.它不需要电能和压缩气体能,仅利用虹吸再气化原理,靠低温液体气化后体积膨胀数百倍而产生的压力来输送液体.装置全重2.5kg结构简单轻巧,主要工作部分为三个气动单向阀和一个气化室系统.该装置已成功地用于低温物理,低温电子学和红外技术的实验中,小规模地从杜瓦容器向实验装置输送液氮、液氦和液空.一次驱动,便能自动输送5—10升液体;根据需要,还可循环驱动以输送更多的液体.     

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。     

低温环境下超导体微位移测量的研究

在超导精密仪器的研制工作中有时需要测量杜瓦容器内超导体的微小位置变化.由于超导体需运行在极低温环境,运用常规方法难以对超导体的微小位移进行测量.作者选用光纤位移传感器进行非接触测量,研究了光纤位移传感器在室温和液氮温度下的静态传输特性.本项研究为超导体位移、振动的测量提供了一种新的方法.     

扁平绕带式低温高压容器绝热性能分析和计算

扁平绕带式低温高压容器是一种新型低温液体贮存设备 ,由内外两层容器组成 ,内筒体的外壁焊有液氮预冷夹套。平均蒸发率是衡量扁平绕带式低温高压容器绝热性能的重要指标。文中在分析其传热过程和壁厚温差影响因素的基础上 ,提出了一种计算其蒸发率的工程方法 ,并结合1 0 m3液氢储罐设计实例进行了计算。结果表明扁平绕带式低温高压容器具有良好的绝热性能 ,适用于重要介质的低温贮运     

ESR谱仪的一种新型低温变温装置

本文报道了ESR谱仪的一种新型低温变温装置。其原理是把插入式杜瓦直接插在液氮杜瓦的螺旋管上,将干燥氮气压入液氮中,然后把冷却后的氮气流喷在样品管上,使样品管的温度降低。这个装置的最低温度可达85K,比通常的低温变温装置低。     

一种简便测量超导材料R-T曲线的装置

Y-Ba-Cu-O系列高Tc氧化物超导材科的出现,使超导研究成为当前最热门的课题.随着Tc超过液氮温度,不但使该类超导材料的应用成为可能,而且使缺少低温液氦设备的单位也可以加入到超导研究的行列中.本文介绍一套十分简易的装置,可以用来快速测量超导材料的R-T 曲线,并有较满意的精确度和准确度. 测量装置如图1(a)所示.在普通的暖水瓶或杜瓦瓶中装入液氮作为低温装置.图1中1为紫铜片作成的传热片,其尺寸如图1(b)所示,2为样品台.样品台的材料采用六方氮化硼(hBN)烧结体,它是一种高温高压实验中常用的传热介质,其特点是既有好的传热性能,又兼有…     

EPR低温现场装置研制及其应用于催化剂表征

研制了ＥＰＲ低温现场装置,使用开槽缝的良好绝热材料聚四氟乙烯薄膜包裹谐振腔内的石英套管并用室温氮气吹扫,以免凝结水气,使微波电磁场能在满足电磁场边界条件下有效地进入样品管内;低温现场装置使用石英管、宽口杜瓦瓶和传热效果良好的螺旋铜管为主要制作材料,改变吹扫样品管的氮冷气流速以调节所需的实验温度。该装置有效克服了目前ＥＲＰ低温实验通用装置－指型石英杜瓦液氮温度实验装置和氦循环封闭致冷实验装置的局限性     

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.     

7T动物磁共振成像超导磁体的漏热分析

准确计算分析超导磁体低温系统的漏热量,是评价超导磁体低温绝热性能的重要依据。文中以一台自制的7 T磁共振成像系统(MRI)的超导磁体作为研究对象,对其低温系统进行了详细的漏热计算,分别得到了液氦容器和液氮容器的理论漏热量。将计算结果与实测数据进行比较,分析了磁体实际的低温性能。     

适用于真空管道交通的高温超导磁悬浮车低温液氮容器

真空管道运输系统的建成以及在全球的普及与应用,将是继火车、汽车、飞机和IT之后人类的又一大福祉。将使今天面临的交通困境从根本上得以解决,也将给全球经济与社会生活方式带来全新的变化。磁悬浮车是真空管道交通系统的运行主体,在各种不同模式的磁悬浮车中,高温超导磁悬浮车非常适合于真空管道交通。然而,由于真空管道中是低压环境,用于常压环境的高温超导磁悬浮车低温液氮容器不适合直接用于真空管道交通系统。提出在真空管道交通中,采用带压力阀的高温超导磁悬浮车低温液氮容器。这是一种压力容器,器壁要承受压差,当前常用的矩形高温超导磁悬浮车低温液氮容器则不适合,进一步提出能承受较高压力的圆柱形低温液氮容器的设计构想。还对真空管道交通中真空环境对提高液氮容器保温效果的意义进行了讨论。     

《低温与超导》2004年总目录

第32卷　　115期-118期2004年第1期高效室温行波热声制冷的研究(第一部分;方案及热力分析)黄云　罗二仓等(1)………………………………………………二级G-M制冷机(6W/20K)性能测定王坤　鲁雪生等(6)………………………………………………………………………低温储罐电容液位计设计杜玉清　鲁雪生(9)……………………………………………………………………………………HTcSQUID磁强计用无磁液氮玻璃钢杜瓦的真空性能研究肖尤明　徐烈等(12)………………………………………………3He的低温物理特性及其应用黄永华　陈国邦等(16)……………     

兆瓦级单边高温超导变压器设计及电磁特性分析

超导材料载流能力的提升及价格的下降,使得超导变压器在电力方面的应用具有广泛的前景.本文设计了一种三相1MVA级单边高温超导变压器并进行了电磁仿真计算.该变压器的铁芯为三柱式;高压绕组采用常规铜线材进行绕制,采用分段式结构;低压绕组使用铜包覆的第二代高温超导带材,由8饼线圈并联组成,并放置在装有液氮的复合玻璃钢杜瓦内.为了验证设计的合理性,使用有限元方法,对该变压器进行了数值分析,电磁仿真结果与设计值相符,对后续的经济实用型超导变压器制造具有指导意义.     

三厘米波段铁磁共振用的6-300K低温装置

一、引 言 在液氦温度下做铁磁共振测量一般有三种方法:第一种是将实验样品连同微波谐振腔及传输线一起浸置于液氦低温容器中,因此外加磁场磁极间隙随杜瓦瓶外尺寸而大大增加,这样就要求比室温铁磁共振测量所用的电磁铁和直流电源要大得多.第二种是吹气方法,它可以避免以上的问题,但这两种均有液氦耗费大、低温变温和实验操作麻烦、测试设备较为庞大复杂等缺点.第三种方法是本文所要介绍的,将液氦杜瓦瓶下端做成细管。细管部分插入谐振腔中,用此方法多做为液氦温度下定温实验[1,5]。由于容器小便于实验,我们设计了用电加热的办法连续改变温…