低温超导磁体杜瓦装置的结构设计与传热分析

介绍了低温超导磁体杜瓦装置的结构设计和传热分析。为了获得有效的超导磁体运行的低温环境,研制了一套采用真空多层绝热、铜辐射冷屏、蛇形排气管结构形式的绝热系统,省去了传统的在内杜瓦外面添加液氮屏的结构,简化了工艺结构,操作方便,绝热效果良好。通过传热理论计算表明,液氦的损耗量小于技术要求的0.9 L/h指标,能够保证超导磁体系统能够在一定的低温环境下长时间的运行。

ITER装置CTB盒冷屏绝热结构初步设计与分析

根据装置系统对CTB盒的绝热性能要求,文章对CTB盒的真空绝热层的选型、搭接处理和真空度保证措施进行了分析和设计,并分别对辐射传热、固体导热、气体导热的表观传热系数,和绝热结构总的热损失进行了数值计算。经初步检验,该绝热结构的设计是可信的,并且其总的热损失能够满足ITER设计文集的要求,为CTB盒内部冷屏的设计和制造提供了可靠的技术参数。

低温杜瓦装置的结构设计与传热分析

为了获得有效的超导磁体运行的低温环境,文中介绍了低温超导磁体杜瓦装置的结构设计和传热分析,研制了一套采用真空多层绝热、铜辐射冷屏、蛇形排气管结构形式的绝热系统。通过传热理论计算表明,液氦的损耗量小于技术要求的0.9L/h指标,能够保证超导磁体系统能够在一定的低温环境下长时间的运行。

空间液氦制冷器隔热屏蔽系统设计及优化

以空间液氦制冷器为研究对象,介绍了空间液氦制冷器隔热屏蔽系统的设计思路以及方法,设计了一套以气冷屏为主、包括真空多层绝热和隔热支撑结构在内的隔热屏蔽系统,并编制数值计算程序对其进行了优化。计算结果显示了气冷屏尺寸是影响制冷器内部温度场以及内胆热负荷的关键因素,提出了气冷屏尺寸的优化结果。

液氢低温输送多层真空绝热管道的热-结构特性研究

由于涉及到液态和气态之间的变化,以及热-结构特性对液态氢的低温温度的影响,低温液态氢管道的设计与普通流体管道的设计不同。通过试验和有限元分析研究了多层真空绝热液态氢管道系统的材料热-结构特性。结果证实,内支撑件的间隔长度和外部管道支架的间隔长度是重要的变量。在设计低温多层真空绝热管道(MVIP)时,有必要考虑到低温、绝热层的性能以及内管的形状和截面长度的影响。试验结果可为氢气运输船和氢燃料船的液态氢管道系统设计提供数据支持。

真空多层绝热式低温加泄连接器绝热设计

根据新一代运载火箭的使用需求,设计了一种真空多层绝热式低温加泄连接器。连接器真空夹层由内管、外管、波纹管组件组成,要求真空夹层最大允许漏率4×10^(-6) Pa·L/s,连接器的热损失3.13 W。计算了连接器的辐射传热、输送管单位管长缠绕层固体导热、真空夹层内的残余气体分子热传导,以及热桥传热,发现漏热主要源于内外管间的热桥。对连接器的绝热性能进行试验验证,结果表明除加注软管对接法兰位置有结霜外,其他位置温度均在0℃以上。该低温加泄连接器已成功用于新一代运载火箭。