大型氦低溫系統(tǒng)是指以氦氣為工質(zhì),制冷溫度達到并維持在20K以下的制冷系統(tǒng)。大型氦低溫系統(tǒng)能夠為航空航天、大科學工程以及交通醫(yī)療等領(lǐng)域提供所需要的極端低溫環(huán)境和技術(shù)支持,對于推動我國前沿科學和高科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展發(fā)揮著重要的作用。隨著我國低溫技術(shù)的廣泛應(yīng)用,對于氦低溫制冷系統(tǒng)的制冷能力要求越來越高,使得對于大型氦低溫系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和工作特性的研究成為工作的重點。基于以上研究背景,本文圍繞著研究20K溫區(qū)的大型氦低溫系統(tǒng)的工作特性,以低溫系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備的工作特性為研究對象,分別從仿真模擬和實驗研究兩個方面分析了超臨界氦氣在低溫下的對流換熱特性。目的是為氦低溫系統(tǒng)在低溫下安全高效的運行提供設(shè)計保障與理論依據(jù)。主要研究內(nèi)容如下:(1)本文以逆布雷頓循環(huán)為基礎(chǔ),對2kW@20K的氦低溫系統(tǒng)進行了流程設(shè)計與動態(tài)模擬。通過對低溫系統(tǒng)中的螺桿壓縮機、透平膨脹機、低溫換熱器和低溫調(diào)節(jié)閥等關(guān)鍵設(shè)備的熱力學特性的研究,給出了其在系統(tǒng)降溫過程中的動態(tài)仿真模型,對氦低溫系統(tǒng)降溫過程進行了動態(tài)仿真模擬,并通過實驗驗證仿真模型的準確性。(2)針對氦低溫系統(tǒng)對制冷工質(zhì)純度的要求,深入研究了流速、溫度、濾芯參數(shù)以及活性炭...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外大型低溫系統(tǒng)的研究進展
    1.3 大型氦低溫系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
    1.4 本文研究的基本思路與研究內(nèi)容
2 大型氦低溫系統(tǒng)動態(tài)仿真
    2.1 前言
    2.2 大型氦低溫系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備
    2.3 大型氦低溫系統(tǒng)流程設(shè)計
    2.4 大型氦低溫系統(tǒng)動態(tài)降溫過程仿真
    2.5 本章小結(jié)
3 大型氦低溫系統(tǒng)純化器的研制
    3.1 前言
    3.2 低溫系統(tǒng)氦氣中雜質(zhì)去除原理及方案選擇
    3.3 高精濾油器設(shè)計研究
    3.4 大型氦低溫系統(tǒng)中雜質(zhì)濃度測量系統(tǒng)
    3.5 本章小結(jié)
4 大型氦低溫系統(tǒng)實驗研究
    4.1 前言
    4.2 模擬負載設(shè)計研究
    4.3 大型氦低溫系統(tǒng)加載運行實驗
    4.4 實驗結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
5 全文工作總結(jié)與展望
    5.1 工作總結(jié)
    5.2 本論文的創(chuàng)新點
    5.3 工作展望
致謝
參考文獻
附錄 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文



本文編號：3748113