深低溫固液兩相流體即深低溫漿體,比常沸點(diǎn)液體具有溫度更低、密度更大以及熱容量更高等優(yōu)點(diǎn)。目前深低溫漿體的研究主要針對(duì)氫漿和氮漿。氫漿是潛在的航天推進(jìn)劑以及低溫超導(dǎo)與中子源冷卻劑,而氮漿則在高溫超導(dǎo)電纜的冷卻方面具有應(yīng)用前景。從上世紀(jì)六七十年代開(kāi)始,在低溫漿體的制備、觀測(cè)以及流動(dòng)傳熱特性等方面已經(jīng)取得了一定的研究進(jìn)展,但深低溫固液兩相流的流動(dòng)與傳熱機(jī)理十分復(fù)雜,目前的研究仍然非常有限,距離低溫漿體在航天與高溫超導(dǎo)領(lǐng)域的實(shí)用化依然存在較大的距離。本文對(duì)低溫漿體的密度、液位、流速測(cè)量以及管內(nèi)流動(dòng)換熱的機(jī)理等方面展開(kāi)了理論與實(shí)驗(yàn)研究工作,研究?jī)?nèi)容包括:1)針對(duì)深低溫固液兩相流體在水平管內(nèi)的流動(dòng)與傳熱,建立基于群體平衡方程的雙流體數(shù)值模型。該模型中,通過(guò)引入漿體表觀粘度公式以及耦合群體平衡方程,修正了固液相間曳力模型與相間傳熱模型,并計(jì)算了顆粒破碎引起的顆粒尺寸分布,從而考慮顆粒尺寸和濃度對(duì)于固液相間質(zhì)量、動(dòng)量及能量傳輸?shù)挠绊�。該模型�?duì)于低溫漿體的流動(dòng)及傳熱特性計(jì)算具有高精度及高可靠性。2)搭建了氮漿制備及流動(dòng)傳熱實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),對(duì)用于低溫漿體測(cè)量的電容式密度計(jì)、液位計(jì)及流量計(jì)的測(cè)量方法和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)... 

【文章來(lái)源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

高溫超導(dǎo)電纜結(jié)構(gòu)示意圖

圖 1. 2 深低溫漿體實(shí)驗(yàn)研究相關(guān)的工作[41].2.1 低溫漿體的制備低溫漿體的制備就是生產(chǎn)固體顆粒，并將固液混合的過(guò)程。制備的顆粒要求尺寸不過(guò)大，漿液要保持一定的流動(dòng)性，保證良好的輸送性能，才能作為高溫超導(dǎo)電纜的冷劑。此外，制備系統(tǒng)要具有一定的穩(wěn)定性和可重復(fù)性，才能確保其應(yīng)用于大規(guī)模的工應(yīng)用中。目前，考慮到深低溫環(huán)境的限制性，氮漿和氫漿的制備方法主要有噴淋法、卻法和抽空法等。噴淋法是將過(guò)冷液體通過(guò)噴嘴的噴射至低于三相點(diǎn)壓力的絕熱容器中，過(guò)冷液滴形固體顆粒，再將顆粒與過(guò)冷液體混合形成低溫漿體[19]。采用噴淋法制備低溫漿體對(duì)于嘴設(shè)計(jì)的要求較高，真空容器內(nèi)的壓力過(guò)低容易引起噴嘴堵塞。目前，噴淋法制備低漿體很少被使用。

江芋葉等[59]


本文編號(hào)：2974283