不同频率下缓冲罐体积对有阀线性压缩机管系压力脉动的实验研究

有阀线性压缩机是液氦温区Joule-Thomson(J-T)节流制冷机重要部件,而管系压力脉动会造成制冷机出现温度与制冷量波动,从而影响制冷机温度稳定性。针对有阀线性压缩机管系压力脉动问题,以有线性阻尼的平面波动理论为基础,采用传递矩阵法构造了有阀线性压缩机管路缓冲罐压力脉动传递模型,获得有阀线性压缩机脉动质量流量的量化表达。搭建了有阀线性压缩机管系压力脉动测试平台,讨论了压缩机运行频率与进排气缓冲罐体积对压力脉动的影响。研究结果表明:管系压力脉动与压缩机运行频率有关,随着压缩机运行频率增大,管系压力脉动增大。进排气缓冲罐均可有效抑制压力脉动,但两者的压力脉动抑制能力相互独立,且缓冲罐体积越大,压力脉动抑制效果越好。随着缓冲罐体积的增加,进气缓冲罐进口处压力不均匀度减小到164/423,排气缓冲罐出口处压力不均度减小到8/23。

双温区脉管制冷机的制冷量主动调控策略

针对空间探测中须在双温区提供不同制冷量的新需求,提出利用声功回收主动调相器对双温区制冷量进行主动调控的方法.研究分析高温区调相器活塞运动特性对双温区冷指阻抗的影响,得到调相器对双温区冷指声功率分配及回热器效率的影响特性,实现80 K和40 K双温区制冷量主动调控.数值计算结果显示,调相器相位差对高温区制冷量影响较大,调相器振幅和相位差对低温区制冷量均有明显的影响.实验结果表明,采用基于主动控制调相器活塞运动特性的调节策略,80 K温区制冷量可以在9.2~23.7 W内主动调节,40 K温区制冷量可以在3.2~4.5 W内主动调节.

4~5 K铟片填充下无氧铜材料接触热阻实验研究

在陆续开展的深空探测任务中,高精度光学探测设备需要长期稳定的深低温工作环境。传热界面由于传热介质的热阻而存在一定的传热温差,为确保设备的工作环境,避免探测效率下降、精度下降和噪声干扰增加等严重后果,对无氧铜和不锈钢两种深低温温区常用的固体导热材料的界面接触热阻进行了实验测试。在真空、4~5.2 K、压力为3 077 N、铟片为填充物的条件下,测量了粗糙度为Ra=3.2的不锈钢-无氧铜接触热阻。结果表明:无氧铜界面间接触热阻在10^(-5)~10^(-4) m^(2)·K/W量级,且随温度的升高和粗糙度的减小而减小;无氧铜和不锈钢间的接触热阻在10^(-2) m^(2)·K/W量级。

明清紫禁城中轴线建筑形象的图像资料研究

紫禁城位于北京皇城与内城中心,其布局深受中国传统皇城规划思想的影响,中轴线上的建筑成为挑起整个城市的“脊梁”,然而六百年时光荏苒,一些建筑的空间格局和形象都发生了些许改变。文章从传统绘画、舆图及历史文献等各种资料中,探寻紫禁城中轴线建筑的形象变迁,并对其形制原型“三朝五门”进行探讨,可为理解明清时期紫禁城的都城政治空间格局及建筑体形环境的真实面貌提供一种较为生动全面的考察视角。

海底管道铺设对周边海域环境影响分析与研究

海底管线铺设阶段产生的主要环境影响是建设阶段铺设海底管道挖沟搅起的海底沉积物,在海管铺设阶段进行环境监测可评估施工作业对周边环境敏感目标的实际影响。本研究对比海管铺设施工期间、施工后2个阶段海水环境质量状况,评估海管铺设对环境影响程度及变化,并针对监测结果提出环境保护措施,以期对后续海管铺设等海洋工程提供参考。

推进“智慧公园”建设,数字赋能高效管理

信息化技术在现代公园管理中的创新应用与实践成效,不仅是对传统管理模式的一次深刻变革,更是推动城市生态系统智能化、精细化发展的重要路径。随着社会经济的快速发展,全国各省市积极响应“公园+智慧”发展趋势,大力推进“智慧公园”建设,让游客追求体验感和交互性,感受自然与科技的美妙交融。

对海洋石油开发工程竣工环保验收的思考

随着海上油气田勘探开发力度逐年加大,海上投产项目也越来越多,需要验收的海上项目也逐年增多。如何更好地做好海上设施竣工验收工作,对保护海洋生态环境、保障能源安全、履行环保责任具有重要意义。本文针对海洋石油开发工程环保验收过程中的问题进行分析,提出有效的应对措施及标准化监测流程,对提高验收工作效率和质量非常重要。

地域特色导向下民宿设计研究——以大兴区龙头村为例

以北京市大兴区龙头村民宿设计项目为例,运用类型学方法推演出具有地域特色的设计方案。依托本土合院式住宅原型,在新建民宿空间中引入地域设计要素形成冲突与互动,研判地域主义设计方法在解决具体设计问题时的有效性,打造具有地域特色的民宿建筑空间。

用于空间BIB探测器的0.3 W@4.2 K大冷量轻量化低温系统

大阵列BIB探测器由于其高量子效率和低暗电流而成为广泛的研究对象,特别是在空间应用方向。如2021年发射的詹姆斯韦伯太空望远镜,它已经进行了许多重要的天文观测。一个稳定、高效、轻量化的液氦温区低温系统对BIB探测器的运行至关重要。氦节流制冷机可取代传统的大容积液氦杜瓦,能满足空间液氦温区的制冷要求。为了同时提高4.2 K的制冷量并减轻重量,提出了一种0.3 W@4.2 K的大冷量轻量化的4.2K低温制冷系统。并且在现有0.1 W@4.1 K制冷量的低温系统上进行实验,验证了该系统的设计方法。在不同的冷却温度区采用不同的冷却方法,以实现冷却的高效性和轻便性。开发了一个新的集成斯特林制冷机,在80 K时提供高效的一级预冷,制冷量为15 W,重量仅为4.5 kg;二级预冷采用主动活塞调相的15 K脉管制冷机,制冷量为0.9 W。此多级低温制冷系统通过耦合氦气JT循环,可以在4.2 K时提供0.3 W的制冷量,输入功低于1.8 kW。此系统将为正在快速发展的红外天文观测所需的空间BIB探测器提供保障。

有阀线性压缩机吸气阀片位移特性的可视化实验

吸气阀作为J-T节流制冷机用有阀线性压缩机的核心部件,其位移特性会直接影响有阀线性压缩机性能。为了揭示吸气阀片位移特性,本文建立了阀片位移模型,理论分析了阀片厚度、升程和运行频率对阀片位移变化的影响,搭建了可视化实验台,测量并研究了不同工况下的阀片位移变化和压缩机效率。结果表明:采用0.2 mm吸气阀片厚度,0.38 mm升程时现有的有阀线性压缩机可获得最佳性能。设计合理的阀片升程限位器高度,可提高压缩机性能,同时阀片形变及冲击所受应力较小。运行频率较低时,阀片产生颤振现象,压损增大。该研究结果可为簧片阀组的优化和可靠性设计提供参考。

海洋石油勘探开发对海洋生态环境影响分析

海洋石油开发项目陆续投产,保障了国家能源安全,但同时也增加了海洋环境污染风险。结合某油气田海洋生态历次调查数据,通过比对该油气田附近沉积物种群数量、生物量、栖息密度及海洋生物质量等参数,分析该油气田附近海域海洋生态质量变化趋势。

空间红外探测用30 K单级脉管制冷机高能效研究

建立了阻抗匹配模型,同时从冷指及压缩机两方面对制冷机性能进行优化.基于热声理论,构建了30 K温区脉管冷指的一维Delta EC理论模型,优化了惯性管型单级脉管制冷机冷指和压缩机耦合的工作参数.从机理上分析了回热器填料、双段惯性管长度及气库体积对冷指声学阻抗及压缩机声功转化效率的耦合关系.搭建实验测试平台,测试结果表明此单级脉管制冷机可以获得24.24 K的最低温度,输入功227 W时可以在30 K获得1 W冷量,可较好的满足空间红外探测器应用.

80K脉管制冷机惯性管调相机理及优化研究

液氮温区脉冲管制冷机在高温超导等领域的应用越来越广泛。基于热声理论,本文采用Delta EC软件对纯惯性管及惯性管加气库的调相能力进行模拟研究,建立了80 K温区制冷机整机数值模型,分析了不同惯性管及气库组合方式对制冷机性能的影响。结果表明:纯惯性管结构和单段惯性管加气库两种方式可以达到较为接近的调相能力,采用双段惯性管接气库方式可以提高制冷机性能,最低温度可以达到48.8 K。最后搭建制冷机整机性能测试实验台对模拟结果进行了验证。

惯性管盘绕方式对脉管制冷机性能的影响

为了研究惯性管盘绕方式对脉管制冷机性能的影响,揭示不同盘绕结构时惯性管调相能力及制冷机性能变化规律,为实际应用提供必要的实验数据或理论支持,结合湍流因素影响,计算了不同盘绕惯性管的压降损失,分析对调相能力的影响。研究发现,绕圈数越多,压降越大,惯性管调相能力越小。最后,选用了不同盘绕方式的惯性管进行了实验研究,实验结果显示随着惯性管盘绕圈数增加,压缩机效率略微减小,相同冷量下制冷机输入功率显著增大。对惯性管型脉管制冷机盘管方式的实际应用具有重要指导意义。

预制箱式装配体系下的新农居设计

为普及装配式农房建设,提高农村自建房品质,河北省建设厅组织开展了河北省装配式农房设计大赛,文中以团队在河北省装配式农房竞赛中获得的二等奖作品“在地农居一一预制箱式装配体系下的新民居设计”为例,结合竞赛要求及实际调研,通过探究技术创新与地域性文脉相融合,打造“模块化结构体系,可持续性及乡土化”的新农居设计。为创造出适应现代生活、性能优良、经济适用、舒适宜居的装配式农房提供借鉴。研究结果表明,装配式农房以它建造效率高、环保效益好等优点,可以提供一个现代、实用、环保和可持续的居住环境,满足当地农户的需求。

基于DeltaE程序的双段惯性管相位特性研究

对双段惯性管的相位特性进行了系统的研究,通过实验验证DeltaE模拟准确性,进而对双段惯性管结构尺寸及运行参数进行模拟计算。结果表明,运行参数一定时,第二段惯性管尺寸变化对入口相位角影响较大,惯性管入口声功随着管长减小以及内径的增大而增大;结构尺寸一定时,入口相位角随充气压力以及频率增大而增大。声功随频率减小而增大,受充气压力及管长共同影响。

脉管制冷机单段和双段惯性管调相性能对比

与单段惯性管相比,双段惯性管更容易获得较大的调相角度,因此在脉管制冷机中得到越来越广泛的应用。本文建立了单段、双段惯性管数值模型,计算了不同结构尺寸下单段惯性管的调相能力,并对双段惯性管性能进行了详细的研究。结果表明,第2段惯性管会带来压力波和体积流之间更大的相位变化,第2段惯性管的长度比第1段长时更容易达到较大的调相角度。本文对模拟结果进行了试验验证,并且对1台脉管制冷机分别接单段和双段惯性管进行实验研究,在制冷量为4 W、温度为60 K的工况下,连接双段惯性管的制冷机的输入功下降了5.8%。

杆件化插接视角下的瓦楞纸家具装饰设计研究

在家具设计领域内,同种材料在不同的设计策略下,经常会产生截然不同的装饰效果和使用体验。通过梳理瓦楞纸家具结构的基本特征,探讨杆件化瓦楞纸插接结构的装饰方法及其可行性。运用类型学理论以及实证研究法,逐步建构可持续完善的瓦楞纸家具插接认知系统。依托该系统,探索瓦楞纸杆件插接对于传统木作家具装饰的转译方法,进而通过设计实践检验瓦楞纸材料作为文化传承载体的潜能,让当代的瓦楞纸家具装饰设计更好地传承中国传统文化。

双冷指脉冲管制冷机共用气库性能探究

采用单压缩机驱动双冷指脉冲管制冷机可以减少结构尺寸,并同时在两个温区获得制冷效果,双冷指共用一个气库可以在一定程度上进一步减少制冷机布置空间。为研究双冷指共用气库的可行性及气库体积的影响,针对两台脉冲管冷指,在优化设计惯性管后,选取4种共用气库体积(180 cm^3、140 cm^3、100 cm^3和60 cm^3)探究了制冷性能的变化情况。结果表明当两台脉冲管冷指的制冷温度和制冷量变化时,制冷效率与气库体积存在一定的耦合匹配关系,在一定运行条件下选取较小的气库体积可以获得较高的制冷效率。

两级独立预冷的液氦温区小型JT制冷系统热力学分析及初步性能测试

空间液氦温区机械制冷技术是深空探测、量子导航等空间应用的关键技术之一。针对两级独立预冷的JT(Joule-Thomson)制冷循环系统,从热力学的角度探讨两级预冷所需的制冷量及JT侧压缩机所需的功耗。分析在不同的第二级预冷温度(18~22 K)下,高压压力对JT侧制冷机所需一二级预冷量及在液氦温区能够提供的最大制冷量的影响。搭建实验台进行性能测试,初步实验结果表明,该低温制冷系统在不同工况下可以在4.70 K提供约24 mW或者在4.18 K提供约12 mW的制冷量。