液氢温区单级高频多路旁通型脉冲管制冷机

为了既能降到液氢温区又能确保制冷机的温度稳定性,开展了仅采用长颈管,不使用双向进气进行调相的单级高频多路旁通型脉冲管制冷机的实验研究。首先用数值计算的方法获得了多路旁通开度是否最佳的判据。研制出的制冷机在充气压力1.73MPa,输入电功220W时,无负荷最低制冷温度能够降到23.6K,为目前所报道的在没有双向进气时单级高频脉冲管制冷机获得的最低温度。在达到稳定状态后,制冷机性能稳定,温度波动幅值小于0.1K。在220W输入电功下,能够在29.2K获得0.516W,34.3K获得1.0W的制冷量。     

氢化燃烧合成法制备镁基储氢合金Mg2NiH4

采用自行设计制作的反应设备，研究了氢化燃烧合成法制备Mg2NiH4的工艺参数。主要探讨了合成反应动力学因素：压力、合成温度、氢化保温时间对产物纯度的影响。实验结果表明，在初始压力为1．5MPa下，合成条件分别为：合成温度808K，合成保温时间120min，氢化保温时间60min及合成温度850K，合成保温时间60min，氢化保温时间90min时均可制备出纯的Mg2NiH4。     

CO2热泵热水器气冷器的热力性能研究

本文以CO2定压比热容最大的准临界温度为分界点,将气冷器的换热过程分为：准临界前区间、准临界区间和准临界后区间3个温度区间,CO2在100～0 ℃的放热过程,计算发现准临界区间温度的放热量占比达49.8%,基于(火积)理论的模拟结果也表明放热量主要集中在第二阶段的准临界区间内。以准临界区间的换热特性为基础,提出一种在名义工况下,最佳气冷器进气压力和温度的简单算法：发现制取65 ℃热水时,气冷器最佳进气压力为11.34 MPa,进气温度为79.96 ℃。在不同进气压力下进行实验验证,并分析气冷器中水的温度分布。结果表明：CO2和水流量均为15.0 g/s时,11.3 MPa进气压力下,在准临界温度区间内,水温从17 ℃迅速升至41 ℃,加热量占比为50.1%,出水温度为64.1 ℃,系统COP最高为3.23。     

氩气微槽道焦-汤效应制冷器实验研究

汉普逊型J-T效应制冷器结构不紧凑,其支撑芯轴占据较大空间,换热效率低。为提高其换热性能,将换热效率高的微槽道技术应用于J-T效应制冷器,设计出一种新型的多层微槽道J-T效应制冷器试件,并搭建实验台对其进行性能测试与分析。实验以进口温度7.5℃和10.5℃,进口压力4 MPa至8 MPa的氩气为冷源,对各测点的温度进行采集,并完成冷端温度的性能测试与分析。实验表明,在相同的进气温度下,随着进气压力增高,冷端温度降低,在进气温度为10.5℃、压力为8MPa时冷端温度最低可达-41.1℃。同时,在相同的进气压力下,冷端温度随进气温度的降低而降低,在进气压力7 MPa下,进口温度7.5℃比10.5℃的冷端温度低6.1℃。     

热真空低温环境实验台研制

为满足低温实验的环境要求,建设了液氮温度级别(80 K)的热真空冷阱低温环境实验台,可进行低温实验中压力与压差、温度与温差、流量与热负荷的测量.该实验台采用附加液氮冷阱的真空多层绝热结构,冷阱温度最低可达80 K,无负载时冷箱真空度可达0.000 03 Pa;在采用外循环工质时,测试压力范围为0-1 MPa、压差范围为...     

一种新型L-CNG加注站的能量综合回收系统

分析了传统L-CNG加注站存在的问题,提出了一种新型L-CNG加注站的综合能量回收系统,并对其进行了热力学分析。结果表明,以加气量18 000 Nm3/d的加注站为例,新系统能够节省传统系统中的泵功18.73 k W,同时其效率较传统系统提高3.61%。在乙烷为工质的新系统中,当有机朗肯循环的蒸发压力从1.3 MPa升高到2.3 MPa时,LNG膨胀机入口温度可以从331.6 K降低到298.6 K;此外当蒸发压力从1.3 MPa升高到2.1 MPa,LNG的汽化压力可从30.5 MPa降低到21.6 MPa;当有机朗肯循环的蒸发压力为1.7 MPa时,随着LNG汽化压力从22 MPa升高到28 MPa,LNG膨胀机入口温度从371.3 K先降到314.5 K,随后略有上升。研究从理论上证明新型L-CNG加注站的综合能量回收系统具有显著的节能效果,同时可在较宽工作范围内正常运行。     

线性压缩机驱动的80K单级脉管制冷机设计与实验研究

结合美国标准与技术研究院(NIST)的回热器计算软件REGEN3.2,成功设计了1台单级斯特林型脉管制冷机.采用惯性管调相,在2.5MPa充气压力和60Hz频率下,获得无负荷制冷温度59K.在压缩机输入电功率为250W时,80K获得了3.8W的制冷量,与设计计算结果吻合得较好.     

初始温度对甲烷-空气爆炸压力影响的试验研究?

借助特殊环境20 L爆炸特性测试系统,研究了初始温度对甲烷-空气爆炸压力的影响,初始压力为0.1MPa,初始温度变化范围为298~473 K。结果表明,甲烷-空气爆炸的最大爆炸压力随初始温度的升高而降低,初始温度由298 K升高到473 K,最大爆炸压力由0.783 3 MPa下降到0.501 2 MPa,下降幅度为35.89%。初始温度的升高加快了反应速率,缩短了最大爆炸压力到达时间,由298 K时的127.1 ms缩短到473 K时的85.0 ms。初始温度升高,甲烷-空气最大爆炸压力的上升速率(dp/dt)max呈上升趋势。当初始温度由298 K上升至473 K时,(dp/dt)max升幅并不大,仅为9.16%;爆炸特征值KG不断增大,其爆炸危险性也随之增大。从反应开始到到达最大爆炸压力这段时间内,爆炸压力上升速率的变化在一定程度上可以反映甲烷-空气爆炸反应速率的变化情况。     

低温风洞电动推杆热防护结构设计及传热分析

为解决低温风洞中电动推杆的热防护问题,设计了使其能够在低温风洞高温工况(323 K)和低温工况(110 K)下正常工作的热防护结构。采用数值模拟方法校核了热防护结构强度及刚度,分析了电机发热功率,冷却气体流量和加热片加热功率等因素对推杆元件温度的影响。结果表明:低温风洞内压力达到极值0.35 MPa时,由厚度5 mm,材料S30408不锈钢制成的圆筒形热防护结构最大变形量为0.397 mm,最大应力为160.62 MPa;冷却气体流量大于等于0.005 kg/s时,高温和低温工况下电机最高温度均不大于418 K的允许工作温度;当加热功率达到500 W时,缸杆端部各考察截面温度均高于263 K;在高温工况和加热功率为500 W的低温工况下,冷却气体流量为0.005 5kg/s时,缸体、缸杆均能维持在263—313 K的工作温度,且高温工况最大温升与温差分别为3.62、2.81 K,低温工况最大温降与温差分别为4.94、6.82 K,满足温度稳定性与均匀性要求。     

低温动压轴承透平膨胀机的试验研究

介绍采用动压轴承的低温透平膨胀机及其试验结果。样机参数为:进气压力20kgf/cm2、进气温度173K、排气压力6kgf/cm2、流量500Nm3/h、转速107000r/min。试验运转稳定。图7参6。     

氦-3低温热物性数值研究

在广泛收集和整理文献数据的基础上，自行开发了氦—3热物性数据计算程序，它适用于温度1K-100K，压力10MPa以内的使用范围。以压力、温度、比容(或密度)、焓、熵、内能中任意两个作为输入参量，可以计算其余热力参量、热导率以及动力粘度等输运性质。输入输出单位制种类齐全，可任意互换。在上述区间内，计算具有连续性，最大误差在5‰以内。     

SPS烧结参数对Ti3Al2Mo5Nb室温及低温力学性能的影响

目的 研究SPS烧结温度、保温时间等工艺参数对Ti3Al2Mo5Nb在不同温度下力学性能的影响规律.方法 利用放电等离子烧结(SPS)技术快速烧结,得到致密度较高的Ti3Al2Mo5Nb低温钛合金,通过设置不同的烧结温度及保温时间,结合室温及77 K低温力学性能测试,对不同参数得到的合金的室温及低温性能进行表征,探究SPS烧结过程中工艺参数对Ti3Al2Mo5Nb合金室温及低温力学性能的影响规律.结果 随着烧结温度的升高,合金的致密度、硬度逐渐提高,室温条件下的抗拉强度逐渐提高,伸长率逐渐降低,而77 K条件下合金的抗拉强度逐渐增加,伸长率先增加后减少.随着保温时间的增加,合金的致密度及硬度变化不大,无论在室温还是在77 K低温条件下,合金的强度均先减小后增加,伸长率逐渐减少.微观组织显示,随着烧结温度的增加,β相含量逐渐减少,与伸长率的变化相同,这可能是由于β相的存在促进了室温变形过程中晶界滑移及低温条件下产生孪晶;随着保温时间的增加,析出的强化相含量先减少后增加,这可能是导致合金强度变化的原因,同时β相含量减少,从而导致合金在273 K及77 K条件下的塑性均降低.结论 对低温条件下使用的钛合金而言,在50 MPa压力下,当温度为1050℃时,保温5 min得到的样品力学性能最好,过高的烧结温度及保温时间会减少合金中β相含量,降低低温塑性.     

行波热声发动机驱动的脉管制冷机研究

通过改变热声发动机谐振直路长度,研究系统在不同工作频率下的性能.研究发现,在一定条件下降低频率可以显著改善脉管制冷机的性能.在工作压力为2.7 MPa,加热功率为2 350W,工作频率为45 Hz时,双向进气型单级脉管制冷机获得了80.9 K的最低制冷温度,这是目前用热声制冷方法获得的最低制冷温度.     

Ag_(0.8)Pb_mSbTe_(m+2)热电材料的快速热压法制备及性能表征

采用真空封管熔炼法成功制备N型Ag0.8PbmSbTem+2(m=12,14,16,18)合金粉体材料,经过高能球磨使合金粉末粒度达到微米量级。利用快速热压烧结工艺,在673K,压力为20MPa下,烧结30min,制备块体热电材料。研究快速热压和m值的变化对材料的结构和热电性能的影响。当m=16时,在348K材料Seebeck系数达到最大值-634μV/K。当m=18时,在548K功率因子达到最大值7.5×10-4W/(m·K2)。     

蒸气压缩式CO2水合物直接接触蓄冷系统的仿真研究

本文建立了水冷压缩式CO₂水合物直接接触蓄冷系统的仿真模型,模拟研究了不同充注压力(3.5、3.6、3.7、3.8 MPa)下蓄冷系统的降温曲线和总蓄冷量。研究发现,降温曲线的模拟结果与实验结果的相对误差依次为4.02%、4.43%、3.38%、1.89%,总蓄冷量的模拟结果与实验结果的相对误差依次为0.82%、3.41%、1.45%、1.81%,所有相对误差均小于5%,说明模型具有较好的预测能力。为了提高实验系统蓄冷性能,采用模型进行系统优化,结果表明：冷却水流量由65 mL/s增至100 mL/s时,系统预冷时间由22.5 min减至20.8 min,系统COP先增加后减少。冷却水流量为95 mL/s时,系统COP最大;冷却水温度由22℃升至30℃时,系统预冷时间由16.1 min增至21.9 min,系统COP由1.77降至1.53;当充注压力由3.5 MPa升至5.0 MPa时,排气压力由5.4 MPa升至12.1 MPa。当充注压力为5.0 MPa时,排气压力为12.1 MPa,超过压缩机警戒压力,所以低于5.0 MPa的充注压力较为安全。     

强化研磨微纳加工参数对轴承套圈滚道表面硬度的影响

目的 探明不同加工参数对加工表面平均硬度的影响规律。方法 用强化研磨微纳加工技术对6012深沟球轴承内圈滚道表面进行强化处理,通过设置不同的喷射压力、加工时间、喷射角度及钢珠配比获得加工试样。采用洛氏硬度计分别检测加工前后套圈滚道表面硬度,并分析其随各参数变化的规律。结果 加工时间为5 min,喷射角度为45°,喷射压力为0.4～0.6 MPa时,表面硬度随喷射压力的增大而增大,0.6 MPa后维持在HRC61.60附近;喷射压力为0.6 MPa,喷射角度为45°,加工时间为1～5 min时,表面硬度及其增量随时间增加而增大,其后在HRC61.50附近徘徊;喷射压力为0.6MPa,加工时间为5min,喷射角度为35°～55°时,试样表面硬度及其增量先减小后增大,喷射角度达50°后,表面硬度达最大值HRC63.45;钢珠配比则对试样表面硬度影响不大,加工所得试样在HRC61.67～HRC61.80之间。结论 试样表面硬度及其增量随喷射压力、加工时间及喷射角度的增加而增加,且受加工时间影响最大。当加工时间为5 min,喷射压力为0.6 MPa,喷射角度为50°时,可获得较高的平均表面硬度。     

DC流对液氦温区斯特林型脉管制冷机的影响

理论研究表明DC流(Direct Current flow)存在于大多数双向进气结构的脉管制冷机中。开展了10 K以下多级斯特林脉管的实验研究,考察了在液氦温区斯特林脉管内直流流动对制冷机性能影响的规律。在采用双向进气结构对DC流流向及流量适当控制时,制冷机性能得到明显提升,在8—7 K温区适当的DC流下冷端由7.42 K降低至7.16 K。     

氰酸酯MCE-085树脂固化行为和浇铸体性能研究

对氰酸酯MCE-085树脂分别在5K/min、10K/min和15K/min升温速率下的固化过程进行分析,利用外推法制定了树脂的固化制度为175℃/6h+220℃/2h。制备的氰酸酯MCE-085树脂浇注体的拉伸强度为29.1MPa,压缩强度为88.8MPa,压缩模量为2.90GPa,弯曲强度为40.6MPa,弯曲模量为2.93GPa,玻璃化转变温度为241.9℃,900℃时的残碳率为20.75。树脂在75～145℃温度范围内黏度800mPa·s,在85℃、90℃和100℃3个温度的等温过程中一直保持满足RTM工艺的低黏度平台。     

气瓶安全与检验问答(二十五)

问:乙炔管道的水压试验压力和气密性试验压力是怎样规定的,试验时应注意什么?答:管道水压试验压力为:1 管道工作压力小于0 7MPa时,水压试验压力为2 2MPa ;2 管道工作压力在0 7～0 15MPa时,水压试验压力为3 2MPa ;3 压缩机后的高压管道,水压试验压力为管道工作压力的2倍。在试验过程中,先升压至水压试验压力,保压10min ,然后将压力降至气密性试验压力,进行外观检查,如无破裂、变形、渗水和降压现象,则认为水压试验合格。水压试验合格后,再以气压进行气密性试验。气密性试验压力为工作压力的1 2 5倍。试验时升压至气密性试验压力后,…     

低温下Cu-Cu固体间界面热阻的激光光热法研究

以GM制冷机(20K/5W)作为冷源,用激光光热方法对低温下Cu-Cu固体接触界面热阻进行了测量。实验数据表明,在一定的压力(3.0 kPa)和温度范围(20~120 K)内,Cu-Cu接触界面热阻从2.445×10-2m2.K/W减小至3.022×10-3m2.K/W,同时,在一定的温度(80 K)和压力范围(3.0 kPa~0.32 MPa)内,界面热阻从5.547×10-3m2.K/W减小至2.876×10-4m2.K/W。从微尺度的角度对该变化规律进行了机理分析。