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液氦/超流氦制冷系统负压换热器仿真及优化设计

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西安交通大学学报 2016年第8期50卷 143-150页

作者：王哲厉彦忠李正宇龚领会西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 中国科学院理化技术研究所北京100190

针对液氦/超流氦制冷系统负压换热器,开发了一种基于分布参数微元法的准一维换热器计算模型,并采用该模型对换热器进行了仿真计算及优化设计。在传统换热器设计方法的基础上,该模型进行了分块考虑,加入了低温下变物性和轴向热损失等因... 详细信息

针对液氦/超流氦制冷系统负压换热器,开发了一种基于分布参数微元法的准一维换热器计算模型,并采用该模型对换热器进行了仿真计算及优化设计。在传统换热器设计方法的基础上,该模型进行了分块考虑,加入了低温下变物性和轴向热损失等因素的影响,并对换热器进行温度、压力耦合计算,准确得出了换热器内部的温度和压力场。最后,针对一个实际工况下的液氦/超流氦换热器进行了传热、流动设计和材料、翅片结构优化,结果表明：处于临界状态附近的换热器设计需要更加准确的工质物性,当换热器材料的热导率在4-10W/（m·K）之间时,轴向导热效应对换热器长度和性能影响较小。该设计工况中采用的板翅式换热器材料为Al6061,5层排列结构（CHCHC）,翅片结构为JC654202/JC474202,能够满足设计需求。该研究工作为后续实际液氦/超流氦制冷系统负压换热器优化设计提供理论和技术支持。

关键词：液氦/超流氦负压换热器板翅式换热器仿真优化

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冷却高温超导磁体的大冷量单级G-M制冷机

低温工程 2002年第1期 1-6页

作者：龚领会张亮肖立业中国科学院理化技术研究所北京100080 中国科学院电工研究所北京100080

随着高温超导磁体在电工技术方面日益广泛的应用 ,如高温超导限流器、高温超导变压器、高温超导储能系统等 ,对工作在 30K～ 4 0K、并可提供 50W～ 1 0 0W制冷量的低温制冷机提出了需求。常规的单、双级G M制冷机产品不能满足高温超导... 详细信息

随着高温超导磁体在电工技术方面日益广泛的应用 ,如高温超导限流器、高温超导变压器、高温超导储能系统等 ,对工作在 30K～ 4 0K、并可提供 50W～ 1 0 0W制冷量的低温制冷机提出了需求。常规的单、双级G M制冷机产品不能满足高温超导磁体的冷却要求。本文初步得到了提高单级G M制冷机性能、增大4 0K温度以下制冷量的方法 ,并在一台常规单级G M制冷机上验证 ,获得了 30W/4 0K制冷量的好结果 ,指明了研制这种大冷量G M制冷机的方向 ,为成功研制冷却高温超导磁体的大冷量单级G M制冷机走出了第一步。

关键词： G-M制冷机高温超导技术高温超导磁体制冷量

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气液两相低温流体空泡率测量技术及其进展

低温工程 2007年第6期 32-37页

作者：徐冬龚领会中国科学院理化技术研究所北京100080

对目前几种用于测量低温气液两相流空泡率方法的基本原理、传感器结构及国内外研究情况进行了综述,包括辐射法(射线吸收法)、微波法、射频法、电容法,分析了4种方法的优缺点,在比较4种方法的基础上,提出了目前采用电容传感器测量气液两... 详细信息

对目前几种用于测量低温气液两相流空泡率方法的基本原理、传感器结构及国内外研究情况进行了综述,包括辐射法(射线吸收法)、微波法、射频法、电容法,分析了4种方法的优缺点,在比较4种方法的基础上,提出了目前采用电容传感器测量气液两相低温液体空泡率的优势及设计准则。

关键词：低温空泡率射线吸收法微波法射频法电容法

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高效双压氦液化循环研究

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第4期52卷 143-148页

作者：苏惠坤李正宇龚领会张梅梅中国科学院理化技术研究所航天低温推进剂国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100190

为了实现氦液化系统的高效性,提出了一种新型双压氦液化循环,探索在相同的高压压力下,流程参数、部件效率、系统液化率及(火用)效率等重要参数随中压压力的变化规律.结果表明:改变中压压力,流程液化率随着中压压力的增加而增加,而(火用... 详细信息

为了实现氦液化系统的高效性,提出了一种新型双压氦液化循环,探索在相同的高压压力下,流程参数、部件效率、系统液化率及(火用)效率等重要参数随中压压力的变化规律.结果表明:改变中压压力,流程液化率随着中压压力的增加而增加,而(火用)效率随之减小,当中压压力为7.0×10^(5)Pa时,液化量为90.46 L/h,(火用)效率达到最大值18.6%,当中压压力为12.5×10^(5)Pa时,液化量和(火用)效率分别为107.4 L/h和17.5%;双压氦液化循环相较于modified-Claude(修正-克劳德)循环,减小了节流阀处的损失,同时降低了系统功耗,提高了系统整体的(火用)效率.

关键词：氦液化器液化循环液化率效率 (火用)分析

一种采用迷宫密封的10KG-M型制冷机研究

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低温工程 2001年第5期 13-17页

作者：王少刚龚领会张亮中国科学院理化技术研究所北京100080

提出了一种采用迷宫密封的 1 0KG M型制冷机 ,对迷宫密封的机理进行了简要的理论分析 ,给出了这种新型 1 0K制冷机的结构参数 ,建立了实验平台 ,给出实验降温曲线和制冷量曲线。研究证明 ,这种采用迷宫密封的 1 0KG M型制冷机是一种技... 详细信息

提出了一种采用迷宫密封的 1 0KG M型制冷机 ,对迷宫密封的机理进行了简要的理论分析 ,给出了这种新型 1 0K制冷机的结构参数 ,建立了实验平台 ,给出实验降温曲线和制冷量曲线。研究证明 ,这种采用迷宫密封的 1 0KG M型制冷机是一种技术上较为完善并且更具实用性的 1 0K温度范围的新型G M制冷机。

关键词： G-M型制冷机迷宫密封结构参数密封机理

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氦气内纯化器分析与实验

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第7期52卷 132-138页

作者：杜军军李正宇刘立强龚领会中国科学院理化技术研究所北京100190 中国科学院大学北京100049

在不增加冷源氦气消耗前提下以提高氦气纯化器的污氦气处理能力为目标,分析了氦气内纯化的工作过程.优化了氦气内纯化器新流程,利用液化杂质冷量可有效降低冷源氦气消耗量,有利于扩展内纯化器低纯度氦的处理范围.设计了一台氦气内纯化... 详细信息

在不增加冷源氦气消耗前提下以提高氦气纯化器的污氦气处理能力为目标,分析了氦气内纯化的工作过程.优化了氦气内纯化器新流程,利用液化杂质冷量可有效降低冷源氦气消耗量,有利于扩展内纯化器低纯度氦的处理范围.设计了一台氦气内纯化器并开展了相关实验,结果表明:新内纯化器可将氦气纯度约为92.0%的污氦气提纯至99.999%高纯氦气;相较于现有商用氦气内纯化器,优化后内纯化器流程在不降低冷源氦气消耗的前提下,使得污氦气处理范围由氦气纯度95.0%扩展到92.0%.当高纯氦气产量不低于180 L/min时,冷源消耗量约32 L/min,冷源氦气消耗量降低约54.3%,新的内纯化器流程有利于提高为内纯化器提供冷量的氦液化器的液化量.

关键词：氦气内纯化器纯化分离流程分析优化设计

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大冷量单级G-M型制冷机的研制

低温工程 2004年第5期 31-34页

作者：方志春苏小陶龚领会张亮中国科学院理化技术研究所中国科学院研究生院北京100039

对 5 0W / 30K单级G M制冷机实验室研制工作进行了总结 ,给出了理论分析、结构设计以及实验结果。在常规形式狭缝式换热器的样机的基础上进行实验 ,得到 17K的最低温度 ,在 30K的情况下获得了 2 7W的制冷量。

关键词：制冷量 G-M制冷机样机换热器实验结果研制工作常规实验室

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固体材料低温比热测量技术综述

低温与超导 2010年第5期38卷 6-10页

作者：刘辉明徐冬龚领会中国科学院理化技术研究所低温工程学重点实验室北京100190 中国科学院研究生院北京100049

材料低温比热测量对新材料研究和应用具有重要意义,低温比热测量是低温物理研究领域最活跃的研究方向之一。对低温比热测量研究历史作了简单的介绍,对各种低温比热测量方法的原理、应用、发展进行了较全面的综述分析,对超低温、强磁场... 详细信息

材料低温比热测量对新材料研究和应用具有重要意义,低温比热测量是低温物理研究领域最活跃的研究方向之一。对低温比热测量研究历史作了简单的介绍,对各种低温比热测量方法的原理、应用、发展进行了较全面的综述分析,对超低温、强磁场、放射性样品等特殊情况下比热测量作了讨论。

关键词：低温比热脉冲量热法连续量热法差分量热法热弛豫方法交流量热法

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低温精馏模拟实验平台的研制

西安交通大学学报 2021年第8期55卷 150-156页

作者：张召张梅梅朱伟平贾启明龚领会中国科学院理化技术研究所航天低温推进剂技术国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100190

针对目前低温精馏多采用小型低温制冷机作为冷凝器冷源而难以满足工业应用中大规模处理精馏原料的问题,提出将大型低温制冷机应用于低温精馏的方案,设计并搭建了一套基于逆布雷顿循环的低温精馏模拟实验平台,同时满足了冷凝器、再沸器... 详细信息

针对目前低温精馏多采用小型低温制冷机作为冷凝器冷源而难以满足工业应用中大规模处理精馏原料的问题,提出将大型低温制冷机应用于低温精馏的方案,设计并搭建了一套基于逆布雷顿循环的低温精馏模拟实验平台,同时满足了冷凝器、再沸器和冷屏的负载模拟要求,解决了回收再沸器冷量过程难以模拟的问题。对模拟实验平台进行了测试,可在20 K温区为冷凝器提供约600~1200 W的制冷量,回收再沸器的冷量,并为冷屏提供500 W以上的制冷量,透平膨胀机效率均在70%以上。本文结果验证了大型低温制冷系统应用于低温精馏技术的可行性。

关键词：大型低温制冷系统低温精馏模拟实验平台逆布雷顿循环