650MHz双cell超导腔冷氦气降温过程的非稳态数值计算

作     者：李梅 常正则 李少鹏 葛锐 Li Mei;Chang Zhengze;Li Shaopeng;Ge Rui

作者机构：中国科学院高能物理研究所北京100049 中国科学院粒子加速物理与技术重点实验室北京100049 中国科学院高能物理研究所射频超导与低温研究中心北京100049 

出 版 物：《低温工程》 (Cryogenics)

年 卷 期：2019年第5期

页      面：1-9页

学科分类：080705[工学-制冷及低温工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 082701[工学-核能科学与工程] 0827[工学-核科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金资助(No.11905230) 

主　　题：加速器 超导腔 氦气 降温 仿真计算 

摘      要：以650 MHz双cell超导腔为研究对象,分析超导腔在降温过程中的温度分布情况和降温规律,建立了三维流热耦合模型,并对不同入口温度、流量的工况进行了非稳态数值仿真研究,得到了650 MHz双cell超导腔壁面在降温过程中的等效对流换热系数、温度分布情况等,并分析了时间项、入口参数等对降温过程的影响规律。结果表明:超导腔在降温过程中的温度分布呈中间低两侧高的规律,最大温差和残余温差随入口温度的降低而增加。对应300 K初始温度,当入口温度从290 K降至270 K时,最大温差和一小时后的残余温差分别增长了180%和130%。另外最大温差随入口流量的增长而增长,残余温差则随入口流量的增长而降低。