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液氢储罐多层绝热结构设计优化及传热特性研究
1
作者 吕宏宇 张泽 +2 位作者 陈良 陈双涛 侯予 《华中科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期107-113,共7页
为了提高液氢的储存效率,提升多层绝热材料的绝热性能,对改变层密度、增加蒸气冷屏(VCS)数量、改变VCS排列位置后液氢储罐的绝热性能开展研究,结果表明:对于60层铝箔和240层涤纶网组成的绝热结构,当冷边界至热边界三段反射层层密度排布... 为了提高液氢的储存效率,提升多层绝热材料的绝热性能,对改变层密度、增加蒸气冷屏(VCS)数量、改变VCS排列位置后液氢储罐的绝热性能开展研究,结果表明:对于60层铝箔和240层涤纶网组成的绝热结构,当冷边界至热边界三段反射层层密度排布依次为7,17和25层/cm时,变密度多层绝热结构的绝热性能最好,漏热量相较于等密度多层绝热结构减少约5.2%.放置单级VCS排布的最佳位置在靠近冷边界第22层处,相较于不添加VCS的漏热量减少65.6%.对于两级VCS,串联排列时的绝热效果优于并联,内、外侧VCS分别排列在第14层和第34层反射层处时漏热量最小,相较于单级VCS的最优性能提升20.9%.将靠近冷边界侧的间隔材料由涤纶网替换为在低温区具有低导热系数的干法纸,可以有效降低绝热结构的漏热量,且原本绝热结构的层间温度越低,绝热改善效果越好. 展开更多
关键词 液氢存储 低温绝热 真空多层绝热 蒸气冷屏 数值分析
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考虑燃煤掺氨和先进绝热压缩空气储能的综合能源系统优化调度
2
作者 王守文 陈佳俊 +4 位作者 郭蕊 李志明 叶金根 袁莹超 李国祥 《电网技术》 北大核心 2026年第1期60-70,I0044-I0047,共15页
“双碳”目标下,为加快我国能源结构低碳转型,该文构建含富氧燃烧碳捕集、燃煤掺氨和先进绝热压缩空气储能的综合能源低碳经济调度模型。首先,建立燃气机组富氧燃烧碳捕集、电转气耦合模型实现氧气充分利用;其次,运用电转氨技术进行火... “双碳”目标下,为加快我国能源结构低碳转型,该文构建含富氧燃烧碳捕集、燃煤掺氨和先进绝热压缩空气储能的综合能源低碳经济调度模型。首先,建立燃气机组富氧燃烧碳捕集、电转气耦合模型实现氧气充分利用;其次,运用电转氨技术进行火电机组动态掺氨燃烧,以空分装置为枢纽协同燃煤掺氨和富氧燃烧构建降碳模型;然后,集成先进绝热压缩空气储能拓宽热源供给渠道,针对燃气机组“以热定电”问题,构建储能设备和燃气机组协同供热模型。算例结果表明,富氧燃烧碳捕集协同燃煤掺氨使碳排放量减少13.25%,先进绝热压缩空气储能协同燃气机组供热使系统总运行成本下降17.50%。 展开更多
关键词 富氧燃烧碳捕集 空分装置 燃煤掺氨 先进绝热压缩空气储能
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聚膦腈弹性体/三元乙丙橡胶复合绝热层性能研究
3
作者 蔺自斌 常凯 +5 位作者 吴磊 李贺党 汪远 王明超 凌玲 何永祝 《固体火箭技术》 北大核心 2026年第1期118-126,共9页
随着新一代高能推进剂的发展,传统单一橡胶基绝热材料性能已难以满足高过载工况下的热防护要求。以三元乙丙橡胶(EPDM)为基体、聚膦腈弹性体(PDPP)为增强相,制备了一种复合绝热层材料,并系统研究了其硫化特性、热稳定性、力学性能以及... 随着新一代高能推进剂的发展,传统单一橡胶基绝热材料性能已难以满足高过载工况下的热防护要求。以三元乙丙橡胶(EPDM)为基体、聚膦腈弹性体(PDPP)为增强相,制备了一种复合绝热层材料,并系统研究了其硫化特性、热稳定性、力学性能以及耐烧蚀性能。结果表明,PDPP增强相与基体相EPDM的比例为1∶4、白炭黑含量为15 phr、聚酰亚胺纤维含量为10 phr时,复合绝热层具有较为优异的综合性能,抗拉强度为5.44 MPa,断裂伸长率为255.3%,线烧蚀率为0.065 mm/s。力学性能的改善主要归因于PDPP以纳米颗粒的形式均匀分散在EPDM中,形成“硬质填料填充软基体”的复合结构;PDPP在高温下热解能增加残炭、产生磷酸盐,最终形成珊瑚状致密炭层结构,有效增强了材料的抗烧蚀能力。 展开更多
关键词 三元乙丙橡胶 聚膦腈弹性体 复合绝热层 改性 烧蚀性能
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基于动态仿真的绝热压缩空气储能系统设计与参数分析
4
作者 王凯轩 牛东圣 +2 位作者 程柯楠 刘玮 郭丁彰 《储能科学与技术》 北大核心 2026年第1期188-196,共9页
当前压缩空气储能已进入商业化发展初期,以绝热式压缩空气储能系统(A-CAES)为主要技术路线,而在工程实践中仍未形成一套系统性、通用性的A-CAES设计体系。本研究通过模块化方法编写热平衡设计与动态性能计算耦合的A-CAES设计程序,以某30... 当前压缩空气储能已进入商业化发展初期,以绝热式压缩空气储能系统(A-CAES)为主要技术路线,而在工程实践中仍未形成一套系统性、通用性的A-CAES设计体系。本研究通过模块化方法编写热平衡设计与动态性能计算耦合的A-CAES设计程序,以某300 MW A-CAES项目作为研究对象,对蓄热温度与储气室压力波动范围等关键设计参数展开分析。研究表明:A-CAES蓄热温度随膨胀机级数增加而减小,当级数越大时蓄热温度下降幅度越小。2级膨胀机对应高温方案,3级及以上膨胀机级数对应中温方案,不同膨胀机级数对应蓄热温度范围并不相交;当储气室压力波动范围增大时,系统效率下降,储能密度增加。当储气室压力波动范围作为设计优化参数时,需要综合考虑对储能密度与系统效率的影响。 展开更多
关键词 绝热式压缩空气储能系统 热力系统 工程应用
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高锰奥氏体钢动态压缩性能及绝热剪切行为
5
作者 夏敏 吴文涛 +3 位作者 谭欣 赵峰 郭洪燕 何满潮 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期118-127,共10页
采用微型霍普金森压杆系统,研究了一种高锰奥氏体钢(NPR钢)在超高应变速率下的动态压缩性能和剧烈塑性变形微观结构。NPR钢在超高冲击下表现出卓越的抗冲击性和应变硬化能力,屈服强度约为550 MPa,极限抗压强度约为1500 MPa,断裂应变为0.... 采用微型霍普金森压杆系统,研究了一种高锰奥氏体钢(NPR钢)在超高应变速率下的动态压缩性能和剧烈塑性变形微观结构。NPR钢在超高冲击下表现出卓越的抗冲击性和应变硬化能力,屈服强度约为550 MPa,极限抗压强度约为1500 MPa,断裂应变为0.7。通过分析准静态和动态条件下的应变速率敏感性系数λ,发现NPR钢具有2个不同的应变速率敏感区。在应变速率为1×104 s-1时,NPR钢未发生断裂,沿冲击截面晶界处产生大量聚集型微孔洞,孔洞的形成方向与冲击方向呈65°。随着应变率增加到2×104 s-1,NPR钢发生断裂,冲击截面出现由大量微孔洞聚集长大形成的绝热剪切带,绝热剪切带的生长方向与冲击方向呈70°。此外,沿冲击方向形成大量的异质结构,包括扭折带、形变孪晶以及孪晶相互作用区域产生的旋转纳米晶,表明在超高应变率下,NPR钢结构具有复杂的损伤机制。 展开更多
关键词 NPR钢 微型霍普金森压杆 动态压缩行为 绝热剪切带 大塑性变形
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表面脉冲激光处理对三元乙丙绝热层粘接性能的影响研究
6
作者 程靖萱 李凤宇 +5 位作者 黄海龙 黄丹椿 程晨 祝梁铭 瞿榕 毛胜华 《粘接》 2026年第1期1-4,共4页
为了增强绝热层与衬层之间的界面粘接强度,通常采用打磨、喷砂的方式进行表面处理。但其表面处理程度受人为干预较大,且不能脱离人工形成智能化、自动化工艺,具备一定的不足。激光处理作为一种高效、均一、稳定的表面处理方式,能够对绝... 为了增强绝热层与衬层之间的界面粘接强度,通常采用打磨、喷砂的方式进行表面处理。但其表面处理程度受人为干预较大,且不能脱离人工形成智能化、自动化工艺,具备一定的不足。激光处理作为一种高效、均一、稳定的表面处理方式,能够对绝热层表面的处理提供一种全新的解决方案。一方面其能够通过规定功率、规定处理时间形成对绝热层表面形貌的均一、稳定处理,从本质上提高绝热层表面微观形貌诸如凸起、凹坑、沟槽、多孔或周期性结构的一致性与粘接强度的稳定性;另一方面其可以通过降低绝热层表面羟基、硅羟基的含量,降低其对衬层固化体系中异氰酸酯固化剂的影响,提高衬层固化效率与稳定性。本文利用SEM、FT-IR、剥离强度等方式分析了脉冲激光对绝热层表面微观形貌、粘接强度的影响。结果表明,在使用功率为200 W,扫描间距100μm的条件下,对黑色三元乙丙(EPDM)绝热层J2进行扫描,其与典型丁羟(HTPB)衬层具备最佳的粘接效果,平均剥离强度达到3.02 N/mm。 展开更多
关键词 绝热层 衬层 脉冲激光 微观结构 剥离强度
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基于陈化时间的XPS板绝热性能分析与多因素影响度研究
7
作者 廖琴芳 张萍 +3 位作者 吴海珍 黄泽洋 罗佳翎 李奇 《福建建材》 2026年第1期21-24,42,共5页
为研究XPS板的绝热性能与陈化时间、平均温度、板厚3种因素的关系,通过设计试验组分析了XPS板在这3种因素下的导热系数与热阻的变化规律,并依托于灰色关联度+熵值法修正理论,分析了3种因素的影响程度。研究结果表明,在陈化时间基本为90d... 为研究XPS板的绝热性能与陈化时间、平均温度、板厚3种因素的关系,通过设计试验组分析了XPS板在这3种因素下的导热系数与热阻的变化规律,并依托于灰色关联度+熵值法修正理论,分析了3种因素的影响程度。研究结果表明,在陈化时间基本为90d后,XPS板导热系数均超过了3种级别的限值指标要求;导热系数随陈化时间增长呈现为先迅速增大而后缓慢增大的趋势,且温度越高,导热系数越大,导热系数稳定所需要的陈化时间则越久;在考虑熵权值分配后,3种因素影响程度排序分别为平均温度>陈化时间>板度,可见平均温度的影响程度最大,陈化时间次之,板厚的影响程度最小。 展开更多
关键词 XPS板 绝热性能 多因素 影响程度
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有机废液废气绝热焚烧计算与工程化设计运行
8
作者 罗昌河 《节能》 2026年第1期133-137,共5页
针对某企业产生的有机废液与废气,提出一种绝热焚烧处置方案,利用元素混合分析计算方法计算废液及废气的混合低位发热量;完成立式绝热焚烧炉的详细结构设计,依据升温曲线,结合分级配风技术进行焚烧炉的实际运行调节。结果表明,该混合燃... 针对某企业产生的有机废液与废气,提出一种绝热焚烧处置方案,利用元素混合分析计算方法计算废液及废气的混合低位发热量;完成立式绝热焚烧炉的详细结构设计,依据升温曲线,结合分级配风技术进行焚烧炉的实际运行调节。结果表明,该混合燃料可以实现1 100℃左右的自持燃烧,烟气温度稳定在1 100~1 200℃,污染物达标排放。 展开更多
关键词 有机废液废气 热力计算 绝热焚烧 焚烧炉运行 元素分析
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液化天然气加气站低温储罐绝热性能优化与检测技术
9
作者 潘尧云 《能源新观察》 2026年第1期71-72,共2页
LNG(Liquefied Natural Gas,液化天然气)加气站中的低温储罐作为能源核心单元,其绝热性能直接影响气化率与运行经济性。当前绝热设计与施工还存在缺陷,传统材料与工艺难以适应动态热负荷环境,导致冷损增加与安全风险上升。围绕结构优化... LNG(Liquefied Natural Gas,液化天然气)加气站中的低温储罐作为能源核心单元,其绝热性能直接影响气化率与运行经济性。当前绝热设计与施工还存在缺陷,传统材料与工艺难以适应动态热负荷环境,导致冷损增加与安全风险上升。围绕结构优化、工艺控制、热桥治理与全寿命周期维保,提出多层复合绝热结构、分舱式真空管理、标准化节点设计等策略,并构建集合热像、压力、温度监测的智能诊断模型。结合热成像检测与边缘计算,系统能够快速定位并进行早期干预,为储罐绝热系统的性能提升与运行稳定提供可靠路径与工程依据。 展开更多
关键词 LNG加气站 低温储罐 绝热结构
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固体火箭发动机绝热层-衬层界面黏结性能研究
10
作者 赵志星 王佳 +2 位作者 王祺 周良宇 冀占慧 《化学推进剂与高分子材料》 2026年第1期41-46,共6页
针对固体火箭发动机丁腈绝热层与丁羟衬层界面(Ⅱ界面)的脱黏问题,系统探究了固化温度、绝热层厚度、打磨程度及衬层厚度对黏结强度的影响。结果表明:提高绝热层固化温度可显著提升界面强度,且该效应随绝热层厚度增加而更为显著;增加绝... 针对固体火箭发动机丁腈绝热层与丁羟衬层界面(Ⅱ界面)的脱黏问题,系统探究了固化温度、绝热层厚度、打磨程度及衬层厚度对黏结强度的影响。结果表明:提高绝热层固化温度可显著提升界面强度,且该效应随绝热层厚度增加而更为显著;增加绝热层厚度会直接削弱黏结强度,并加剧其对固化温度的敏感性;绝热层打磨程度并非主导因素,衬层厚度在0.2~0.8 mm对强度影响较小。明确了固化温度与绝热层厚度是控制界面质量的关键工艺参数。 展开更多
关键词 丁腈绝热材料 固体火箭发动机 黏结性能
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液氢储罐真空多层绝热结构的连续变密度优化及性能分析 被引量：1
11
作者 李科 谢昊琳 +1 位作者 冯莉 文键 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第3期57-66,共10页
为实现液氢储罐中真空多层绝热结构更优异的绝热性能,在以往三密度区或四密度区的基础上,提出了一种绝热结构逐层连续变密度优化方法,对其辐射屏层间距布置进行优化。确定了耦合蒸气冷却屏(VCS)和VCS内引入仲正转化后的最优层间距布置,... 为实现液氢储罐中真空多层绝热结构更优异的绝热性能,在以往三密度区或四密度区的基础上,提出了一种绝热结构逐层连续变密度优化方法,对其辐射屏层间距布置进行优化。确定了耦合蒸气冷却屏(VCS)和VCS内引入仲正转化后的最优层间距布置,分析了连续变密度优化对温度和热流密度分布的影响,并与采用分段变密度方法的结果进行了对比。结果表明:在绝热结构总厚度一定的情况下,优化后冷边界附近的屏间距显著增加,从而降低了冷边界附近的固体导热和热边界附近的辐射换热。对于仅耦合VCS的绝热结构,当VCS设置在第3层辐射屏时,优化效果最显著,最小热流密度从0.2492 W·m^(-2)降至0.2088 W·m^(-2),降幅达16.2%;优化后VCS最佳安装位置从第18层调整至第14层,相对位置从0.51移至0.56。当VCS内引入仲正转化时,VCS在第2层辐射屏时优化效果最为显著,热流密度较优化前降低了22.0%。研究了连续变密度优化方法对绝热性能的影响规律,为多层绝热结构的变密度优化设计提供支撑。 展开更多
关键词 绝热性能 多层绝热结构 蒸气冷却屏 仲正转化
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液氢储存过程主、被动绝热关键技术研究现状
12
作者 徐皓晗 陈锐莹 +1 位作者 姜夏雪 高歌 《现代化工》 北大核心 2025年第12期85-89,共5页
通过文献调研的方式,对现阶段氢气的液态存储主、被动绝热关键技术的进展进行了分析介绍,点明了各类技术的适用范围和优缺点,并总结展望了未来发展态势。
关键词 液氢储存 低温绝热 主动绝热 被动绝热
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Ti6Al4V切削锯齿形切屑绝热剪切带变形的表征 被引量：6
13
作者 杨奇彪 刘战强 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2013年第2期181-186,共6页
为了研究锯齿形切屑绝热剪切带带内的变形,通过分析锯齿形切屑的形成机理,以绝热剪切带带内剪切应变和剪切应变率来表征绝热剪切带的变形程度,建立绝热剪切带变形的解析模型并进行切削Ti6Al4V实验,收集切削实验获得的切屑.运用建立的绝... 为了研究锯齿形切屑绝热剪切带带内的变形,通过分析锯齿形切屑的形成机理,以绝热剪切带带内剪切应变和剪切应变率来表征绝热剪切带的变形程度,建立绝热剪切带变形的解析模型并进行切削Ti6Al4V实验,收集切削实验获得的切屑.运用建立的绝热剪切带变形解析模型,分析不同切削速度下Ti6Al4V锯齿形切屑绝热剪切带的变形情况,结果表明:在实验条件切削速度范围内(30～200 m/min),随着切削速度的提高,切屑绝热剪切带的变形程度增加,绝热剪切带宽度及间距减小. 展开更多
关键词 切削 锯齿形切屑 绝热剪切带 切屑变形 TI6AL4V合金 绝热剪切带变形 绝热剪切带宽度 绝热剪切带间距
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绝热涂层涂覆活塞耦合预燃室射流点火技术 被引量：2
14
作者 程章 黄昭明 +3 位作者 吕冬梅 田瑞娇 王浩 梁媛媛 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第3期404-411,共8页
基于一台研究型单缸汽油发动机,通过试验研究了绝热涂层涂覆活塞及无涂层活塞对发动机燃烧性能的影响,并结合预燃室高速射流点火技术进行了进一步分析。结果表明:搭载绝热活塞的发动机在所有负荷范围内,燃烧持续期缩短,CA50提前,传热损... 基于一台研究型单缸汽油发动机,通过试验研究了绝热涂层涂覆活塞及无涂层活塞对发动机燃烧性能的影响,并结合预燃室高速射流点火技术进行了进一步分析。结果表明:搭载绝热活塞的发动机在所有负荷范围内,燃烧持续期缩短,CA50提前,传热损失、THC、CO排放及未燃损失降低,但NOx排放增加,热效率提升且油耗率下降。进一步采用预燃室射流点火技术后,平均有效指示压力(Gross indicated mean effective pressure,GIMEP,记为p GIME)为11.5 bar(1 bar=100 kPa)以下时CA50提前,但平均有效指示压力p GIME为12 bar及以上时CA50推迟,且压力振荡加剧;未燃THC、CO排放及未燃损失增加,NOx排放更高。pGIME为10.5 bar及以下时,热效率和油耗率改善,而PGIME为11.5 bar及以上时恶化。在pGIME为7.5 bar时,搭载绝热活塞的发动机净指示热效率提升4.6%,净指示油耗率降低4.4%。 展开更多
关键词 绝热涂层涂覆活塞 预燃室 燃烧持续期 热效率 油耗率 平均有效指示压力
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钛合金动态剪切的多尺度模拟与绝热剪切带演化机制研究 被引量：1
15
作者 王庆武 陈龙庆 +3 位作者 刘熙瑶 赵健豪 王昊 梁小冲 《四川大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期1439-1446,共8页
为揭示钛合金高应变率下动态失效机制,本文以Ti-10V-2Fe-3Al为对象,结合JMat⁃Pro、Johnson-Cook(JC)本构与ABAQUS模拟,探究晶粒尺寸对其动态剪切及绝热剪切带(Adiabatic Shear Band,ASB)演化的影响.通过JMatPro计算1、10、100μm晶粒的... 为揭示钛合金高应变率下动态失效机制,本文以Ti-10V-2Fe-3Al为对象,结合JMat⁃Pro、Johnson-Cook(JC)本构与ABAQUS模拟,探究晶粒尺寸对其动态剪切及绝热剪切带(Adiabatic Shear Band,ASB)演化的影响.通过JMatPro计算1、10、100μm晶粒的应力-应变数据,拟合不同晶粒尺寸的JC本构方程,其中1μm晶粒合金屈服强度参数A(1674.00 MPa)高于10μm(1256.00 MPa)与100μm(1094.00 MPa)晶粒尺寸合金的对应参数,且细晶粒应变强化、热软化敏感性更强.基于ABAQUS构建帽形试样分离式霍普金森压杆(Split Hopkin⁃son Pressure Bar,SHPB)模型模拟显示:低应变率(8 m/s)时,1μm晶粒无连续ASB;高应变率(20 m/s)时,其ASB快速形成,最高温升超100 K,升温耗时(2~3)×10^(-5)s,ASB始于剪切区边角.本研究明确了晶粒尺寸与应变率对ASB的调控机制,为钛合金动态性能优化提供了有效支撑. 展开更多
关键词 钛合金 高熵合金 绝热剪切带 本构方程 有限元
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大规模液氢储运的绝热材料优选及绝热结构设计
16
作者 杨浩楠 殷靓 +1 位作者 李相乐 巨永林 《低温工程》 北大核心 2025年第4期64-73,83,共11页
综述了全球液氢储运技术的发展现状,重点分析了低温绝热材料的性能及其在大规模液氢储存中的应用潜力。研究对比了膨胀珍珠岩、中空玻璃微球(HGM)、硬质聚氨酯、真空绝热板(VIP)等材料的绝热特性及工程适用性,优选出4种材料作为大规模... 综述了全球液氢储运技术的发展现状,重点分析了低温绝热材料的性能及其在大规模液氢储存中的应用潜力。研究对比了膨胀珍珠岩、中空玻璃微球(HGM)、硬质聚氨酯、真空绝热板(VIP)等材料的绝热特性及工程适用性,优选出4种材料作为大规模液氢存储的候选材料。针对8000 m3液氢球罐的绝热需求,提出了3种复合绝热结构:(1)“膨胀珍珠岩/HGM+抽真空”方案,基于成熟应用但需优化防沉降措施;(2)“VIP+硬质聚氨酯”方案,具备良好绝热效果但需优化热桥效应;(3)“真空绝热板+硬质聚氨酯+膨胀珍珠岩”的多材料复合方案,兼顾性能与成本。通过理论分析与工程案例验证,为中国液氢储运技术的规模化发展提出了技术参考路线,并指出未来需针对绝热方案的长期稳定性验证及真空绝热板的阻隔膜材料优化等关键问题开展研究。 展开更多
关键词 液氢 储运 绝热材料 绝热方案
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低温绝热容器真空度测试原理及试验 被引量：2
17
作者 罗更生 刘小平 张勇芳 《中国特种设备安全》 2010年第11期24-25,共2页
低温绝热容器是指用于存储液氧、液氮、液氩、液化天然气等低温液体的压力容器。低温绝热技术是通过限制热传导、热对流和热辐射三种传热途径减小热量传递方法的手段。目前常用的绝热技术有普通堆积绝热、高真空绝热、真空粉末绝热、真... 低温绝热容器是指用于存储液氧、液氮、液氩、液化天然气等低温液体的压力容器。低温绝热技术是通过限制热传导、热对流和热辐射三种传热途径减小热量传递方法的手段。目前常用的绝热技术有普通堆积绝热、高真空绝热、真空粉末绝热、真空多层绝热。 展开更多
关键词 低温绝热 压力容器 测试原理 真空度 试验 真空粉末绝热 真空多层绝热 绝热技术
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绝热型正仲氢反应器在大型低温氢循环系统中的应用
18
作者 张玙 丁美莹 +3 位作者 蔡毅杰 周冬冬 李建臻 何昆 《低温工程》 北大核心 2025年第5期50-58,共9页
为探究绝热型正仲氢转化反应器内部流动换热特性,采用CFD数值模拟方法,对多孔介质流动压降模型和基于组分输运的多孔介质催化剂表面反应模型进行了仿真计算,并结合低温超临界氢的实际运行工况及文献数据,将数值计算结果与实验值进行对... 为探究绝热型正仲氢转化反应器内部流动换热特性,采用CFD数值模拟方法,对多孔介质流动压降模型和基于组分输运的多孔介质催化剂表面反应模型进行了仿真计算,并结合低温超临界氢的实际运行工况及文献数据,将数值计算结果与实验值进行对比分析,以验证本文计算模型的可靠性。随后,以CSNS低温正仲氢转化反应器为研究对象,考察了20 K超临界氢在填充催化剂的通道内的正仲氢催化转化反应和流动换热性能,分析了反应器的流动阻力来源,并给出了出口仲氢浓度的预测。结果显示:在设计流量下,反应器的流动阻力符合预期,过滤器结构的流动阻力占比明显。当入口仲氢浓度为97%时,在1 L/s至2 L/s的流量范围内,出口仲氢浓度均达到了99%以上,能够满足中子物理实验对于仲氢浓度大于99%的要求。对于流量偏小的工况,传热情况会急剧恶化,容易对系统运行安全造成影响。根据仿真计算结果,获得了正仲氢转化仲氢浓度预测模型,该模型可依据质量空速精准预测转化器出口的仲氢浓度;另一方面,能按照仲氢浓度的要求,对催化剂填充量展开设计计算。 展开更多
关键词 正仲氢转化 超临界氢 数值模拟 多孔介质 绝热型反应器
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液氢储罐中耦合蒸气冷却屏的连续变密度多层绝热的序列二次规划优化
19
作者 李科 忻碧平 文键 《化工学报》 北大核心 2025年第3期985-994,共10页
为进一步优化应用于液氢存储的多层绝热结构的绝热性能,提出采用序列二次规划算法对耦合蒸气冷却屏(VCS)的连续变密度多层绝热辐射屏间距进行优化。研究了蒸气冷却屏位置、蒸气冷却屏内仲正转化以及蒸气冷却屏数量对最优辐射屏间距分布... 为进一步优化应用于液氢存储的多层绝热结构的绝热性能,提出采用序列二次规划算法对耦合蒸气冷却屏(VCS)的连续变密度多层绝热辐射屏间距进行优化。研究了蒸气冷却屏位置、蒸气冷却屏内仲正转化以及蒸气冷却屏数量对最优辐射屏间距分布以及绝热性能的影响。结果表明:蒸气冷却屏的引入使多层绝热最优辐射屏间距分布在蒸气冷却屏设置处出现突变,优化后漏热热通量qin相比于优化前下降幅度最大可达到36.1%;引入仲正转化的条件下优化可使qin的下降幅度最大达到28.3%;VCS数量的增加使最内层辐射屏间距显著减小,当蒸气冷却屏数量增加到2时,最小qin相比于单蒸气冷却屏下降50.4%。 展开更多
关键词 氢 传热 优化 真空多层绝热 蒸气冷却屏 仲正转化
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基于分形理论的多层绝热材料接触热阻预测
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作者 姚淑婷 李杰 +3 位作者 陈叔平 方明杰 庞冲 成欣睿 《低温与超导》 北大核心 2025年第12期55-63,共9页
由多层绝热材料表面的褶皱、凹凸不平等粗糙形貌导致的层间接触热阻,对多层绝热材料固体导热乃至整体绝热性能的影响不可忽视。为精准揭示层间接触热阻变化规律及其影响机制,实验获得了多层绝热材料表面形貌,并基于W-M分形函数实现了绝... 由多层绝热材料表面的褶皱、凹凸不平等粗糙形貌导致的层间接触热阻,对多层绝热材料固体导热乃至整体绝热性能的影响不可忽视。为精准揭示层间接触热阻变化规律及其影响机制,实验获得了多层绝热材料表面形貌,并基于W-M分形函数实现了绝热材料表面形貌预测,在此基础上构建层间接触热阻计算模型,探究了材料表面形貌特征、层间距、接触压力及材料导热系数等因素对层间接触热阻的影响规律。结果表明,多层绝热材料表面形貌具有分形特性,分形维数越大,表面形貌越复杂,层间接触热阻越大;同时,接触热阻随层间距增大而增大,随接触压力增大而减小,两接触面中导热系数较低的材料对接触热阻的影响程度更显著。 展开更多
关键词 多层绝热材料 表面形貌 接触热阻 分形理论
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