液氮的冲击压缩理论计算

 使用修正的WCA状态方程研究液氮的冲击压缩特性，并利用exp-6形式的势函数、用Ross变分微扰理论计算分子间相互作用贡献的自由能。计算的液氮冲击压缩Hugoniot曲线与实验数据符合较好。     

低温的获得与测量

低温的获得实验是通过降低恒温器内液氮的蒸气压使液氮达到预期的低温状态.通过实验,得出了液氮蒸气压与温度的关系曲线,并求得二者的拟合方程.该实验拓宽了学生的知识面,提高其学习兴趣.     

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。     

以液氮为冷源的氦气强制对流高低温箱实验研究

为模拟航天产品试验所需的极端温度环境和测试产品在较大升降温速率下的耐受能力,研制了充注氦气的高低温试验箱。通过强制对流及辐射换热相结合的方式提高升降温速率,显著区别于热真空罐。开展了该高低温箱的性能验证试验,包括设计温度的上限和下限,达到目标温度的升降温速率以及温场均匀性等,从而评估以液氮为冷源的氦气强制对流高低温箱的工作性能。     

基于STC89C51的新型液氮低温微创冷冻控制系统设计

设计了一种新型液氮低温微创冷冻控制系统,详述了系统的控制原理及各功能模块的实现.采用热流平衡原理、PID技术与STC89C51单片机及外围控制电路对冷冻冻结面范围、液氮瓶压力及冷刀刀头温度进行实时控制和显示.应用结果表明:该系统运行稳定,可靠性高,操作简单.     

凹形液氮管道排空过程分析

低温液体的管路排空为低温工程界常见问题,对安全产生重要影响。为了解低温液体管路排空过程,文中使用常温的氮气对充满液氮的管道进行吹除排空。采用流体力学与两相流的理论计算得到液氮排空过程的参数变化,并分析了不同的氮气温度、流量对液氮排空的影响。结果表明,对于复杂管路建议采用较大质量流量以及较高温度的气源进行低温液体的排空。     

高温高密度条件下氮分子三体关联效应与冲击压缩特性

 基于量子化学从头计算方法,计算了处于高密度条件下氮分子之间的两体排斥势和三体关联势,并采用球面平均近似求得了它们各自的高温平均势能值,得到了包括三体关联效应的等效两体势函数与分子间距的解析关系。借助分子流体微扰变分理论,并考虑van der Waals长程作用,分别采用总平均两体势和总等效两体势,计算了液氮的冲击压缩曲线。计算结果表明,在不需要考虑分子离解的压缩范围内（1～35 GPa）,三体关联效应的贡献使分子间总等效两体势函数比单独两个分子间总平均作用势函数明显软化,与实验Hugoniot数据结果一致。     

竖直环形通道内液氮流动沸腾的MUSIG模型分析 第二部分:径向气泡直径和界面面积浓度的预测

由于考虑了气泡的破裂和聚合,同两流体模型相比,MUSIG模型(多尺寸组模型)能更准确地描述流场内气泡直径。采用MUSIG模型详细分析了不同壁面热流量,液体入口速度,过冷度以及不同管道高度时通道内气泡相界面面积、当地气泡直径、空泡系数等参数沿径向的分布。分析结果表明,MUSIG模型可用来预测泡弹状流型转变区的流动参数,也即该模型拓展了两流体模型的使用范围。     

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。     

液氮温区下应变式位移传感系统测量性能的研究

文中研究了一种应变式位移传感系统在室温和液氮温度下的静态传输特性。实验结果表明,该系统在液氮温区下具有良好的输出特性,系统非线性度低于1%,滞环率低于5%,其灵敏系数与温度相关,293K和77K温度下的灵敏系数分别为-0.3654mV/V/mm和-0.3886mV/V/mm。实验结果为该位移传感系统在低温环境中的应用提供了一定基础。