低温波荡器超高真空系统研制

在高能辐射同步光源验证装置(HEPS-TF)阶段,研制了一台低温永磁波荡器(CPMU)样机,周期长度为13.5 mm.低温波荡器的磁结构放置在真空室中,存在大量的材料出气与夹气,为了提供束流正常运行所需的超高真空环境,研制了波荡器的超高真空系统.首先估算了波荡器的放气率、放气量,并根据指标要求计算了真空系统所需的有效抽...     

用于低温永磁波荡器的过冷液氮冷却循环系统

低温永磁波荡器(CPMU)是第三代同步辐射光源的重要插入件,可有效提升光源的束流品质。CPMU必须在液氮温区工作才能发挥其作用,因此过冷液氮循环系统(SLNCS)就成为其工作必须的重要外围设备。为了给CPMU提供冷却,按照要求进行了循环系统的流程设计和工作模式设计;对冷箱杜瓦和自动控压装置进行了结构设计;分析计算了流程阻力,并以此为基础选择了合适的液氮泵;结合CPMU要求的热负载,对过冷换热器进行了设计计算。过冷液氮循环冷却系统的离线测试和在线测试表明,设计满足CPMU的冷却要求。     

超导波荡器热负荷测试装置超高真空系统

介绍了超导波荡器热负荷测试装置超高真空系统的设计、调试。通过离子泵、吸气剂泵以及系统低温冷凝面的联合抽气作用,使系统在常温下获得7.8×10-8Pa的真空度,在低温下能够获得1.7×10-8Pa的真空度,满足光源储存环真空系统1.3×10-7Pa的真空度要求。     

超导电缆循环过冷液氮温度场模拟

建立了循环过冷液氮在恒温器内迫流冷却超导电缆的模型,利用Fluent软件模拟了30 m电缆系统内液氮温度场在不同流量、终端漏热、交流损耗等工况条件下的变化情况。仿真结果表明,在终端漏热和交流损耗一定时,液氮出口断面的最高温度随流量的增大而降低;在流量和交流损耗一定时,液氮出口断面的最高温度随终端漏热的增大而升高;在流量和终端漏热一定时,液氮出口断面的最高温度随交流损耗的变化不明显。     

平板在过冷液氮中的淬冷沸腾传热的实验研究

用直径为５０ ｍ ｍ 、厚度为２０ ｍ ｍ 的平板实验研究了倾斜平板在过冷液氮中的淬冷沸腾传热, 方位角为０°（热面水平向下） 到９０°（热面垂直）, 液氮过冷度为０～１３ Ｋ。由实验结果得到, 在所有方位角情况下, 随着液氮过冷度的提高, 在热流密度曲线图上的热流密度曲线向右上方移动; 从最小膜态沸腾点向过渡膜态沸腾转变时, 有一热流密度迅速提高的突变过程, 过冷度越大, 这种突变过程表现得越突出。     

基于半导体热电原理的空调过冷器

空调系统的过冷度影响着整个系统效率及制冷量,增加系统过冷度的传统方式是增加冷凝器的和换热面积,从而导致系统成本提高及体积增加。本文设计了基于半导体热电原理的过冷器,并进行了实验对比。结果表明,采用设计的过冷器可使冷凝器出口过冷度提高1.5℃,系统COP提高6.5%。     

小样品在过冷液氮中的淬冷沸腾传热

本文用沉浸法研究小样品沉浸入过冷液氮的沸腾传热特性。实验发现,沉浸样品的直径减少、液氮过冷度增大,均导致沸腾的热流密度急剧向右上方移动。当小直径足够小,过冷度足够大时,稳定膜态沸腾段消失了,“Ｍ”形的沸腾曲线变为“Λ”形。     

液空过冷器代替液化器积液

<正>我车间在一次1000 m3/h空分设备开车过程中,曾发生一起通往液化器管道阀门(即蝶－8)被卡死,使液化器不能工作的故障。如果按常规处理,停机扒搭,修理阀门后再开车,这样将停产5天,影响炼钢生产,经济损失很大。为此,我们采取了用液空过冷器     

柱面压缩液氮低温靶的设计与实验研究

研制了柱面加载压缩的液氮温区低温靶,该低温靶以液氮为冷源将样品室冷却到所需的温度,并保持该温度,然后对注入的样品气体液化,为柱面等熵压缩提供条件。根据加载方式和保温时间要求确定了低温靶的初步结构和尺寸,在此基础上分析计算了靶体的漏热、样品室的温度分布和保温时间,对结构尺寸进行优化。在自行搭建的实验台上对柱面压缩液氮低温靶的漏热、降温、温度调控及不同环境条件下的保温特性、样品气体（氩气）液化过程的温度变化进行了试验。试验结果表明：柱面压缩液氮低温靶的温度可在一定范围进行调节控制;借助样品室顶部针阀内部的温度计,结合分批充注样品气体的方法可以很好地观测样品室液体充满状况;成功地将氩气液化,充满样品室;断开冷源和真空泵后,样品室温度可以维持93 min。     

垂直通道内低温液体过冷流动沸腾传热的数值预测模型

ONB和OSV分别是过冷流动沸腾中气泡形成的却始位置及气泡开始挣脱壁面的位置,准确预测ONB及OSV的位置对于分析低温液体的流动沸腾过程具有十分重要的意义.根据传热机理的不同将低温液体过冷流动沸腾通道划分为3个区,建立了各区内沸腾传热的机理模型及各区边界的判断标准,并将新建立的理论模型纳入双流体模型实现了数值求解,根据数值计算的结果可以很方便地判断ONB及OSV的位置.建立的模型有助于从机理上实现低温液体过冷流动沸腾传热的准确预测.     

液氮预冷管道表面温度的数值模拟研究

基于FLUENT建立传感器温度测量以及管道内液氮流动的数值计算模型,计算并分析对于与管壁不同接触面积、管道上不同安装位置、液氮不同流速以及不同管长条件下温度传感器所测温度变化规律以及影响温度传感器测量出的温度值与管内流体温度之间差异的因素。     

Simple and inexpensive technique for measuring the transition temperature of superconducting thick films from 60 to 300 K using liquid nitrogen and subcooled liquid oxygen

This paper describes a simple and low-cost experimental setup intended for AC susceptibility measurements between 60 and 300 K. A mutual inductance bridge for measuring the transition temperature of high-T_c superconductor thick films was constructed. The device is based on using liquid nitrogen and subcooled liquid oxygen; it allows temperatures down to 60 K to be achieved. Experimental details are described and illustrative measurements on high-T_c superconductor thick films are included.     

某型低温液氮泵脉动特性建模

结合某型号低温液氮泵的实际应用,建立了低温液氮泵的瞬时流量模型,给出了流量脉动率的计算公式,并仿真计算了不同参数条件下的瞬时流量及流量脉动率.导出了低温液氮泵的瞬时流量与泵出口压力之间的关系,给出了两者之间的传递函数.     

Convective heat transfer enhancement produced by secondary heat sources in a liquid nitrogen pool

This paper studies the influence of secondary heat sources on the convective heat transfer from a vertical cylindrical heater immersed in a LIN pool. Two types of secondary heat source have been used. In the first case, the heat leak through the vessel walls into the pool was varied without causing nucleation, so as to retain convective heat transfer. It was found that the convective flow loops induced in the pool produced a small enhancement of the heat transfer from the cylindrical heater. In the second case, a small horizontal heater loop was introduced into the pool below the cylindrical heater. The secondary heat flux used was such that boiling occurred at the loop to give rising bubbles surrounding the cylindrical heater. This produced a large enhancement of the convective heat transfer from the cylindrical heater. The enhancement ratio is presented as a function of the power supplied to the loop heater.     

液氮汽蚀实验中低温热电偶的标定及误差分析

提出并验证了一种方便、快捷的获得77—90 K之间稳定温度点的方法,并基于该方法对应用于液氮汽蚀实验中温度测量的热电偶进行了标定。对标定后热电偶的测温结果进行了详细的不确定度分析,该分析方法旨在结合标定与使用时的各种条件对测量结果的影响,得出应用该热电偶进行每一次测温时所得结果的综合不确定度。分析结果表明,该方法标定所得的热电偶具有良好的测温精度,满足液氮汽蚀实验的测温需求;Keithley2700在测量热电势时的量程误差分量是对标定热电偶测温精度影响最大的部分。     

Design of inner containment tanks for liquid oxygen and liquid nitrogen

The design and construction of inner containment tanks for liquid oxygen and liquid nitrogen is discussed. Standards and recommendations by official bodies are cited and potential failure areas are highlighted.     

芳纶纤维增强树脂复合材料液氮冷却钻孔试验

芳纶纤维增强树脂（AFRP）复合材料是一种公认的难加工材料,加工中极易出现毛刺、烧蚀等缺陷,目前缺乏对其有效的加工工艺方法。为提高其加工质量,研究了液氮作为冷却介质的AFRP复合材料钻孔试验。在相同切削参数下进行了干式切削和超低温加工对比试验,测量了切削过程中的轴向切削力和孔临近区域的温度,并计算了孔的进出口毛刺面积和分层因子,分析了AFRP复合材料缺陷的成因,探讨了不同加工条件下缺陷的变化规律。结果表明:与干式切削相比,采用液氮超低温冷却加工的切削力升高了约15.2%,切削温度降低了约141.6℃,毛刺面积减少了约24.7%,因切削热产生的烧蚀现象得到抑制,明显改善了AFRP复合材料的加工质量。      

液氮喷淋冷冻性能计算分析

利用模拟计算分析方法对液氮喷淋冷藏车中影响冻结物冻藏性能的因素进行研究,分析液氮喷嘴数量和喷嘴布置形式对冻结特性的影响以及循环风的强度对冷冻空间和冻结物温度变化影响、液氮喷量对冻结特性的影响,提出合理喷液量的影响因素关系.     

Non-power-dissipating continuous level monitors for liquid nitrogen and helium

Capacitive devices with active lengths up to 460 mm have been developed for the continuous reading of cryogenic liquid levels without power dissipation. Resolutions of ± 0.7 mm for liquid nitrogen and ± 1 mm for liquid and superfluid helium have been achieved. Sensor construction, an electronic circuit for capacitance measurement using the technique of charging with constant current and an automatic filling unit for LN₂ are presented.