气体PVT热物性实验台测量绝对零度

基于理想气体状态方程,即在体积一定的条件下定量气体的压力与热力学温度成正比,利用气体PVT热物性实验台对高纯氦气（99.995%）在等体积条件下的p-t（t为摄氏温度）关系特性进行了实验测量。实验中保持He的体积不变,充气压力分别为1,2,2.5和3 MPa,在每一充气压力下改变实验温度（5-85℃）,每隔10℃记录实验温度及该温度下对应的压力。通过线性拟合得到不同充气压力下He的p-t拟合直线,利用外推法获得绝对压力为零时对应的温度,即热力学绝对零度。外推得到的结果与现行的标准值-273.15℃相比,最大和最小相对误差分别为1.36%和1.14%,平均值为-276.58℃,可作为工程热力学实验教学内容的拓展与补充。

两级预冷J-T制冷机的数值建模与分析

针对SPICA太空望远镜采用的两级斯特林制冷机预冷J-T循环获得4 K级冷量而建立了Sage模型,并用文献中的实验数据验证,基于此模型分析高压压力PH与末级预冷温度Tpre[2]对系统性能的影响。从耗功的角度来看,降低Tpre[2]和适当升高PH有利于增大J-T级的制冷量,但Tpre[2]的降低使预冷斯特林制冷机耗功增大;而PH的增高不仅使J-T压缩机耗功增大,而且实现困难,制冷系统的优化要选择合适的Tpre[2]和PH以使总耗功最小。此外,对循环进行了分析。