20K以下温区斯特林型脉管制冷机的最新研究进展与损失机理分析

系统介绍了20 K以下温区斯特林型脉管制冷机的最新研究进展,指出了多级斯特林型脉管制冷机的应用前景与发展趋势.深入分析了多级斯特林型脉管制冷机20 K以下温区的主要损失特性,以及其难以达到更低制冷温度和更高制冷效率的内在原因,着重说明进一步提高高频回热器效率、发展高效线性压缩机技术是实现突破的关键.     

氢液化系统的研究进展与展望

简要回顾了氢液化系统的发展历程,介绍了目前世界上氢液化系统的主要流程和发展现状.通过对比各种氢液化的流程可以看出,大型氢液化系统主要是在预冷型克劳德循环的基础上进行改进,(火用)效率普遍较低,仅为20％～30％,而1998年以来提出的创新流程(火用)效率可达40％～50％.最后,讨论了氢的特性对液化效率及氢液化设备性能的影响,从改进工艺流程和发展氢液化设备两方面对氢液化系统未来的发展进行了展望.     

二氧化碳凝华及升华初步实验研究

针对当前二氧化碳凝华过程及晶体形态等研究相对较少、二氧化碳凝华及升华实验及数据较少、微观机理尚不清晰的现状,基于低温凝华法碳捕集实验台开展了可视化实验,研究了二氧化碳凝华及升华过程,得到了二氧化碳凝华及升华过程图像及晶体形态。针对二氧化碳凝华过程中的几种典型形态及其成核率、尺寸进行了总结,分析了点状和盘状晶体的成核过程的不同。针对不同条件下的凝华过程研究了盘状晶体的生长及对应的升华过程的难易程度。     

驻波热声发动机振荡频率转换特性

为了研究驻波热声发动机的起振特性和频率转换特性,理解频率模态转换发生的条件,根据热声网络理论,对不同充气压力下驻波热声发动机的基频和二阶频率下的阈值温度进行预测.计算在不同充气压力和加热温度下驻波热声发动机的品质因子,分析在不同条件下的起振状态和频率转换特性,并在自行设计的驻波热声发动机实验台上测量起振温度和频率转换条件,将测量结果与计算结果进行对比验证.计算的起振频率和频率转换特性随充气压力的变化趋势与实验结果符合较好.     

重力热管蒸发段气液分布形式与换热能力分析

重力热管传热性能主要取决于蒸发段内液膜与液池的分布形式和换热过程.提出了许多液膜和液池换热机理与其影响因素之间的经验关联式.利用其中较完善的理论结果,总结了两者的换热机理分布图,通过计算传热系数的比值,发现在满足管内气液循环条件下,增加蒸发段内液膜段长度可以提高热管传热性能.     

低温液体火箭发动机模拟预冷过程的传热与压降

介绍了低温液体火箭发动机模拟预冷实验的装置及测量系统，报告了预冷实验的过程及结果，并进行了分析和讨论。     

低温热管的最新研究进展

作为一种高效传热方式，低温热管可望在空间探索、超导磁体冷却等方面获得广泛应用。简要介绍了低温热管的工作原理，着重分析了各种传热极限对低温热管性能的影响，总结了近几年低温热管研究与应用的最新发展情况。     

热声发动机用声学放大器的改进研究

声学放大器是一种可显著提高热声发动机输出压力振幅和压比的装置,存在的主要问题是声功损失过大.通过理论研究,提出采用较大管径进一步提高声学放大器性能的方法,称为改进型声学放大器.实验结果表明:该声学放大器在大幅度提升输出压比的同时,没有明显降低发动机内的压比和破坏发动机内部声场,能使发动机工作在较高的品质状态.采用变负载法测量声功的实验结果也表明,改进型的声学放大器有效地解决了声功损失过大的问题.     

冷端气库型脉管制冷机性能分析

针对脉管制冷机由于没有低温下的调相部件，制冷量和效率尚需进一步提高的问题,提出了在脉管冷端增加冷端气库的新型脉管调相结构,从而将脉管低温端压力和流量相位调到最佳.该气库与脉管冷端通过管壁小孔或惯性管连接，能进一步产生与压力波同相的质量流量分量，以增强脉管制冷机的制冷性能.基于线性模型的分析结果表明，冷端气库大幅度增加了脉管制冷机的制冷量.如果冷端气库与脉管体积比大于一定值，则制冷机效率也将得到显著提高.