耦合传热下低温柱体温度均匀性的优化分析

通过数值模拟方法分析了一个由液氮屏环绕的圆柱体温度均匀性,液氮屏与圆柱体之间具有一定距离、且内部送风,通过对对流、导热及辐射传热耦合作用的圆柱体温度分布进行分析,确定了液氮屏长度、空间进出风口位置和进风速度对柱体温度分布的影响规律。模拟结果显示:在允许的空间内,液氮屏长度越长,圆柱体的平均温度越低,当L_2/L_1=2时,圆柱体温度均匀性提高63%;采用下进上出的方式,圆柱体的平均温度较低,温度均匀性最好,温度不均匀度σ在0.03℃左右;进风速度越大,温度均匀性越好。进风速度为1.7m/s时,圆柱体的平均温度为-194.6℃,温度均匀性最好,σ为0.02℃。