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一种新型的超流氦二流体模型梯度项离散方法
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作者 李子兀 张启勇 +3 位作者 杨鹏程 薛璞 刘世贸 刘志帆 《真空与低温》 2025年第4期462-470,共9页
在超流氦(HeⅡ)的二流体模型数值模拟研究中,数值震荡问题一直是学界关注的重点。在二流体模型离散过程中,传统的体心梯度离散方式在处理温度梯度时存在固有局限性,容易引发数值震荡。这种数值震荡不仅影响计算结果的准确性,还可能导致... 在超流氦(HeⅡ)的二流体模型数值模拟研究中,数值震荡问题一直是学界关注的重点。在二流体模型离散过程中,传统的体心梯度离散方式在处理温度梯度时存在固有局限性,容易引发数值震荡。这种数值震荡不仅影响计算结果的准确性,还可能导致模型不稳定。当温度梯度引发的震荡超出一定范围时,会使得模型的计算结果偏离真实值,严重时甚至可能导致模型崩溃。为此,提出了温度梯度的面梯度离散方法,通过优化离散方式,有效克服了由体心梯度离散导致的数值震荡。首先对两种离散方式所涉及的方程以及引发数值震荡的原理进行了详细阐述,并构建了面梯度离散求解算法。随后,在OpenFOAM^(R)平台上,以HeⅡ热对流现象作为计算对象,将面梯度离散方法应用于其中。通过对数值模拟结果与解析解的对比分析,验证了面梯度离散方法的准确性。此外,为了进一步评估面梯度离散方法的性能,还对比了使用面梯度离散方法和体心梯度离散方法的数值模拟结果。结果表明,体心梯度离散方法在数值模拟过程中会出现明显的数值震荡,而面梯度离散方法能够有效抑制这种震荡。研究为超流氦二流体模型的数值模拟提供了一种更具可靠性和稳定性的离散方法,有助于推动相关领域的研究进展。 展开更多
关键词 超流 OpenFOAM^(R) 超流体流动传热
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超流氦流场可视化技术研究进展
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作者 胡应璇 李国良 +4 位作者 黄雯琳 张俊佩 童欣 邱利民 包士然 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第4期853-862,共10页
流场可视化是非接触式、全局高精度的新兴测量技术,测得的精细超流氦流场与传热信息能够为超导大科学装置的冷却系统设计提供数据和关联式支撑.超流氦具有量子特性,示踪物与量子涡旋的相互作用程度显著影响流场可视化测量的准确性.基于... 流场可视化是非接触式、全局高精度的新兴测量技术,测得的精细超流氦流场与传热信息能够为超导大科学装置的冷却系统设计提供数据和关联式支撑.超流氦具有量子特性,示踪物与量子涡旋的相互作用程度显著影响流场可视化测量的准确性.基于不同示踪物,深入讨论电子气泡法、微粒示踪法和分子示踪法3种主要的流场可视化方法涉及的关键技术,包括依据实验目的选择示踪物、搭建合适的光路和进行数据后处理. 展开更多
关键词 超流 流场可视化技术 超导冷却 低温测量 量子涡旋 示踪技术
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超流氦至液氦温区低温恒温系统高稳定性控温研究
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作者 孔祥杰 刘思琦 +3 位作者 宋耀楠 张海洋 高波 PITRE Laurent 《工程热物理学报》 北大核心 2025年第2期352-358,共7页
针对超流氦至液氦温区基准级热力学温度测量的高稳定低温环境需求,本文采用两级GM制冷机预冷的闭式4He节流蒸发制冷方式,搭建了2~5 K低温恒温系统,核心测量部件最低温度可达1.5 K,满足了最低工作温度的需求。开展了2~5K温区直流控温和... 针对超流氦至液氦温区基准级热力学温度测量的高稳定低温环境需求,本文采用两级GM制冷机预冷的闭式4He节流蒸发制冷方式,搭建了2~5 K低温恒温系统,核心测量部件最低温度可达1.5 K,满足了最低工作温度的需求。开展了2~5K温区直流控温和交流控温实验研究。结果表明,交流控温在2~5 K温区更具优势,初步实现了2~5 K温区优于40μK的控温稳定性,典型结果为25.5μK@2 K,31.6μK@3 K,16.2μK@4 K,20.7μK@5 K,本研究为开展低温恒温系统的进一步升级优化及2~5 K温区基准级热力学温度高准确度测量提供了先决条件。 展开更多
关键词 控温稳定性 超流氦至液氦温区 热力学温度 交流电桥 标准铑铁电阻温度计
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超流态混凝土在高层建筑施工中的应用研究 被引量:3
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作者 唐亚东 《中国水泥》 2025年第4期48-50,共3页
随着超高层建筑规模日益扩大,建筑结构向着高层化、大型化方向发展,对混凝土性能提出了更高要求。超流态混凝土凭借良好的流动性、工作性与密实性,在高层建筑施工中得到广泛应用。结合超流态混凝土在高层建筑结构中的应用特点,分析超流... 随着超高层建筑规模日益扩大,建筑结构向着高层化、大型化方向发展,对混凝土性能提出了更高要求。超流态混凝土凭借良好的流动性、工作性与密实性,在高层建筑施工中得到广泛应用。结合超流态混凝土在高层建筑结构中的应用特点,分析超流态混凝土在高层建筑施工中的难点与技术要求,总结大体积混凝土、核心筒、标准层与特殊构件等不同结构类型的施工经验。 展开更多
关键词 超流态混凝土 高层建筑 施工应用
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寒冷地区超流态混凝土长螺旋钻孔灌注桩施工技术的应用研究 被引量:1
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作者 邹俭东 《工程质量》 2025年第4期98-102,110,共6页
在北方寒冷地区,由于冬季低温持续时间较长,对于施工工序的编排造成了极大的影响。在某项目施工中,存在施工可用工期短、地质条件差、工程量较大的情况下,基础工程的施工进度成为了项目合理安排工期的重点。在项目冬季基础工程施工过程... 在北方寒冷地区,由于冬季低温持续时间较长,对于施工工序的编排造成了极大的影响。在某项目施工中,存在施工可用工期短、地质条件差、工程量较大的情况下,基础工程的施工进度成为了项目合理安排工期的重点。在项目冬季基础工程施工过程中,采用了超流体混凝土长螺旋钻孔灌注桩施工技术,通过合理地安排施工工期和超流态混凝土长螺旋钻孔灌注桩施工技术改进应用研究,在保证质量的前提下,大大提高了施工进度,为整个项目按时完工提供了重要的保障条件。 展开更多
关键词 寒冷地区 超流态混凝土 长螺旋钻孔灌注桩 基础工程
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^4He超流转变温度复现研究 被引量:3
6
作者 林鹏 毛玉柱 +1 位作者 张庆庚 喻力弘 《计量学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期241-245,共5页
本文介绍一种复现4He超流转变点 ( 2 1 768K)的密封瓶器件 ,复现方法简单 ,易于实现 ,可获得长达数小时的4He超流转变温坪。改变热流量 ,测出不同热流下对应的下压温坪值 ,外推到零热流 ,得到超流转变温度复现值。 3只密封瓶多次复现... 本文介绍一种复现4He超流转变点 ( 2 1 768K)的密封瓶器件 ,复现方法简单 ,易于实现 ,可获得长达数小时的4He超流转变温坪。改变热流量 ,测出不同热流下对应的下压温坪值 ,外推到零热流 ,得到超流转变温度复现值。 3只密封瓶多次复现的标准偏差 (复现性 )为 0 0 4mK。 展开更多
关键词 固定点 复现 超流转变温度 超流转变点 温度测量 温度计 密封瓶 毛细管结构
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“魔角”石墨烯超流刚度首次测得
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作者 张佳欣 《电子质量》 2025年第2期55-55,共1页
美国麻省理工学院和哈佛大学的物理学家首次在“魔角”石墨烯中直接测量了超流刚度。超流刚度是衡量材料超导性的一个关键指标。这是科学家首次在二维材料中直接测得超流刚度,意味着人们朝着理解这种材料的非凡特性迈出了一大步。相关... 美国麻省理工学院和哈佛大学的物理学家首次在“魔角”石墨烯中直接测量了超流刚度。超流刚度是衡量材料超导性的一个关键指标。这是科学家首次在二维材料中直接测得超流刚度,意味着人们朝着理解这种材料的非凡特性迈出了一大步。相关研究结果于2025年2月5日发表在《自然》杂志上。在超导材料中,电子对(库珀对)在材料内部移动时所遇到的阻力大小取决于多种条件,包括在材料中移动的电子对的密度。2018年,麻省理工学院物理学家巴勃罗·贾里洛-埃雷罗发现. 展开更多
关键词 麻省理工学院 超流 超导性 石墨烯 二维材料 巴勃罗 直接测量 哈佛大学
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高性能超流6×××系铝合金的进展 被引量:3
8
作者 王海彬 王祝堂 《轻合金加工技术》 CAS 2021年第8期1-7,共7页
对6 x x x系铝合金的进展作了简要概述。6 xxx系铝合金属Al-Mg-Si系,组织比较简单,主要强化相为Mg2Si。2018年在美国铝业协会公司注册的706个变形铝合金中,6 x xx系铝合金126个,占17.85%,居第二位。但是6 xxx系铝合金半成品产量却居首位... 对6 x x x系铝合金的进展作了简要概述。6 xxx系铝合金属Al-Mg-Si系,组织比较简单,主要强化相为Mg2Si。2018年在美国铝业协会公司注册的706个变形铝合金中,6 x xx系铝合金126个,占17.85%,居第二位。但是6 xxx系铝合金半成品产量却居首位,据匡算,约占铝材总产量的30%以上。对加拿大铝业公司/力拓公司研发的高性能6360、高性能超流6063、高性能超流6060铝合金作了较多的叙述,介绍了其成分设计思路、生产工艺参数、性能与用途等。 展开更多
关键词 6×××系铝合金 高性能超流6063铝合金 高性能超流6060铝合金 606007铝合金 地板时效
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多孔涂层对超流氦换热的传热强化作用
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作者 厉彦忠 吴裕远 +3 位作者 吴业正 Arend I Rupert U Luders K 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第5期62-67,共6页
采用简单的对试件涂多孔层的手段,强化团体与起流氦之间的换热.利用超流氦的热力效应使试件多孔层内部的超流氦建立起压力增量,使液氦过冷,从而获得加压(过冷)超流氦的传热性能,选择了医用多孔细菌过滤片、石膏粉以及石膏矾土混... 采用简单的对试件涂多孔层的手段,强化团体与起流氦之间的换热.利用超流氦的热力效应使试件多孔层内部的超流氦建立起压力增量,使液氦过冷,从而获得加压(过冷)超流氦的传热性能,选择了医用多孔细菌过滤片、石膏粉以及石膏矾土混合物为多孔材料,在RhFe和Cu丝上进行了传热实验,强化效果十分明显. 展开更多
关键词 传热 超流 多孔介质 超流 低温物性
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超流研究的历史回顾
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作者 蒋建生 戴闻 《大学物理》 北大核心 2003年第3期30-34,共5页
回顾了超流发现的历史 .介绍了超流的一些现象、理论以及新近的研究结果 .强调指出超流与超导一样是一种宏观量子现象 .
关键词 超流动性 低温 超流^4He 超流^3He
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几种获取1.8K超流氦方案的对比分析 被引量:9
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作者 陈煜 郑青榕 +3 位作者 汪荣顺 林文胜 鲁雪生 顾安忠 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期234-237,共4页
针对如何获得1.8K的超流氦提出了直接节流、预冷与节流相结合、抽真空以及抽真空与节流过程相结合的4种方案.同时针对各个方案给出了过程进行的温—熵图、流程简图以及实现过程的主要设备.借助于各个方案进行过程的温—熵图,对这4种方... 针对如何获得1.8K的超流氦提出了直接节流、预冷与节流相结合、抽真空以及抽真空与节流过程相结合的4种方案.同时针对各个方案给出了过程进行的温—熵图、流程简图以及实现过程的主要设备.借助于各个方案进行过程的温—熵图,对这4种方案进行了详细的对比分析和计算,确定了各个方案最终可以获得的超流氦液体率.抽真空及抽真空与节流过程相结合的方案最终获得的超流氦液体率分别约为100%、90.3%.但这两种方案所需要的设备比较复杂,成本较高.直接节流方案和节流与预冷相结合的方案要求的设备相对比较简单,但直接节流方案没有利用低温饱和超流氦蒸汽的冷量,而节流与预冷相结合的方案利用低温饱和超流氦蒸汽的冷量进行预冷,使其最终的超流氦液体率与直接节流方案相比提高了近12%. 展开更多
关键词 超流 节流 抽真空 温-熵图
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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 被引量:10
12
作者 王哲 厉彦忠 +1 位作者 李正宇 龚领会 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期143-150,共8页
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... 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。 展开更多
关键词 液氦/超流 负压换热器 板翅式换热器 仿真优化
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先进光源技术研发与测试平台(PAPS)2K超流氦低温系统流程设计与计算 被引量:8
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作者 孙良瑞 葛锐 +6 位作者 李少鹏 李梅 韩瑞雄 常正则 徐妙富 张祥镇 杨啸辰 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期58-63,共6页
先进光源技术研发与测试平台(PAPS)2 K超流氦低温系统流程设计与计算需根据系统热负荷以及功能需求,进行方案设计和管道的规格选型,确定氦制冷机制冷能力。使用关联式编程计算方法对PAPS氦低温系统进行了流程模拟和计算,确定了2 K超流... 先进光源技术研发与测试平台(PAPS)2 K超流氦低温系统流程设计与计算需根据系统热负荷以及功能需求,进行方案设计和管道的规格选型,确定氦制冷机制冷能力。使用关联式编程计算方法对PAPS氦低温系统进行了流程模拟和计算,确定了2 K超流氦的获得方式,并研究了不同的节流前温度与节流效率以及相分离器供液质量流量的关系,重点介绍超导腔的垂直测试站流程计算结果。经过流程计算可得:氦制冷机制冷能力选择2500 W@4.5 K,5000 L液氦储存杜瓦需为3个站点设备端提供21.52 g/s的1.3×105 Pa饱和液氦。主供液管内径选择23 mm,主回气管内经选择250 mm,超导腔氦池回气至减压降温泵入口的沿程阻力为195.12 Pa,不超过200 Pa,管道选型合适,能够满足要求。 展开更多
关键词 氦低温系统 2K超流 流程计算
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超流氦低温系统发展及涡轮冷压缩机的应用 被引量:8
14
作者 成安义 张启勇 +1 位作者 夏根海 宋庆勇 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期37-40,共4页
2 K下大型氦低温系统已采用离心式涡轮冷压缩机在低温低压下对饱和液氦槽减压操作,以获得超流氦或过冷氦。介绍了2 K温度级超流氦制冷机发展情况和涡轮冷压缩机在氦制冷系统中的应用,以及中国科学院等离子体物理研究所EAST超导托卡马克... 2 K下大型氦低温系统已采用离心式涡轮冷压缩机在低温低压下对饱和液氦槽减压操作,以获得超流氦或过冷氦。介绍了2 K温度级超流氦制冷机发展情况和涡轮冷压缩机在氦制冷系统中的应用,以及中国科学院等离子体物理研究所EAST超导托卡马克氦低温制冷机中过冷氦的制取过程。 展开更多
关键词 低温系统 超流 涡轮冷压缩机 超导磁体
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超流氦气液相分离器实验装置研制 被引量:3
15
作者 洪国同 余兴恩 +3 位作者 李正宇 杨健慧 李强 李青 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期1-5,共5页
外太空科学探测系统需要 4K以下制冷系统的支持 ,超流氦 (HeII)是在此温度区间的一种理想冷却剂 ,超流氦空间制冷系统的关键部件超流氦相分离器是利用超流氦的超流特性和热机械效应实现气液相分离的。根据超流氦相分离器研究的需要 ,研... 外太空科学探测系统需要 4K以下制冷系统的支持 ,超流氦 (HeII)是在此温度区间的一种理想冷却剂 ,超流氦空间制冷系统的关键部件超流氦相分离器是利用超流氦的超流特性和热机械效应实现气液相分离的。根据超流氦相分离器研究的需要 ,研制了一套超流氦多孔塞气液相分离器的实验装置及其测量系统。利用该实验装置成功地完成了多批多孔塞样品的特性实验 ,获得了丰富的实验数据。介绍了实验装置方案选择、结构组成、实验方法及调试结果。 展开更多
关键词 空间低温技术 超流 多孔塞 相分离器 制冷系统 实验装置 研制
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大型低温超流氦制冷系统 被引量:9
16
作者 张宁 伍继浩 李青 《低温与超导》 CAS 北大核心 2014年第9期1-3,共3页
极端条件推动了前沿科学技术研究的发展,作为基本物理量的温度向绝对零度发展的过程是一个十分重要的极端条件,并且由此还带来了一系列特殊的极端环境。近年来我国应用于大科学工程的大型低温制冷系统取得了较大的进展,但是还不能满足... 极端条件推动了前沿科学技术研究的发展,作为基本物理量的温度向绝对零度发展的过程是一个十分重要的极端条件,并且由此还带来了一系列特殊的极端环境。近年来我国应用于大科学工程的大型低温制冷系统取得了较大的进展,但是还不能满足科学研究飞速发展的需要。探讨了我国进一步发展大型低温制冷系统的需求与研究重点。 展开更多
关键词 大型低温制冷系统 超流 低温压缩机 磁悬浮轴承 高速电机
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宇宙空间超流氦低温技术的现状与进展 被引量:4
17
作者 程德威 王惠龄 李嘉 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 1999年第1期43-50,共8页
概述了宇宙空间超流氦低温技术的现状和最新发展,重点论述了空间探测器超流氦冷却技术,低温冷却系统中的关键技术,如多孔塞相分离器、微重力下杜瓦内HeⅡ的管理、界面热阻等技术,宇宙空间飞行中HeⅡ的在轨补充技术。
关键词 超流 低温冷却 低温实验 宇宙空间 探测器
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抽真空获取1.8K超流氦方案分析以及真空泵抽速的预测 被引量:2
18
作者 陈煜 郑青榕 +2 位作者 林文胜 鲁雪生 顾安忠 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期85-90,共6页
低温地面支持系统(CGSE)是专为AMS-02国际合作科学实验项目开发研究的低温地面支持和冷却系统,该系统要完成将AMS-02超导磁体从环境温度到1.8K的冷却过程,超流氦(HeII)的获得是其重要环节。文中针对抽真空获取HeII的方案进行了比较详细... 低温地面支持系统(CGSE)是专为AMS-02国际合作科学实验项目开发研究的低温地面支持和冷却系统,该系统要完成将AMS-02超导磁体从环境温度到1.8K的冷却过程,超流氦(HeII)的获得是其重要环节。文中针对抽真空获取HeII的方案进行了比较详细的分析和计算,同时针对此方案给出了其物理过程的T-s图、流程简图和实现该过程的主要设备。最后针对此方案,对真空泵抽速进行了预测,这将对后续阶段真空泵的选型具有指导意义。 展开更多
关键词 超流 抽真空 抽速
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ADS 2K低温系统超流氦换热特性研究 被引量:3
19
作者 张建琴 李少鹏 +3 位作者 孙良瑞 葛锐 龚领会 张梅梅 《低温工程》 CSCD 北大核心 2017年第4期41-45,共5页
以ADS 2K低温系统为研究平台,分析了恒温器结构参数中上升管与峰值热量的关系,测量了超导腔液氦池中不同工作温度下的超流氦峰值热量,最后给出了恒温器上升管的设计方法,并验证了ADS低温恒温器上升管设计的合理性。
关键词 超流 换热特性 峰值热量
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超流氦制冷系统2K冷却级热力分析 被引量:4
20
作者 杜宏鹏 王莉 杨光达 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期271-275,共5页
通过对节流阀阀前J-T换热器的效率以及2 K冷却级的制冷量等参量与节流阀前温度、压力以及J-T换热器冷、热端温差等关系的分析表明,考虑比热变化时J-T换热器的效率均低于不考虑比热变化时的J-T换热器的效率,且发现在降低换热器入口温度... 通过对节流阀阀前J-T换热器的效率以及2 K冷却级的制冷量等参量与节流阀前温度、压力以及J-T换热器冷、热端温差等关系的分析表明,考虑比热变化时J-T换热器的效率均低于不考虑比热变化时的J-T换热器的效率,且发现在降低换热器入口温度来提高单位质量氦气的2 K制冷量时,J-T换热器的热效率将降低。分析结果表明为避免系统变工况运行时换热器运行出现负温差,建议J-T换热器应该以限定冷端温差进行设计。 展开更多
关键词 超流氦冷却系统 效率J—T换热器 2K冷却级 制冷量 温差
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