超流氦系统中2~4 K负压换热器换热性能的数值模拟

摘要

文章针对超流氦低温系统中层叠翅片式的汉普逊型负压换热器建立三维模型,采用数值方法对负压换热器的温度场、压力场和流场进行模拟仿真,并与同类型负压换热器的实验数据进行对比,分析了仿真和实验测量的液氦出口温度偏差及氦气压降偏差。研究结果表明:在0.003~0.007 kg/s范围内增加质量流量,压降增大,换热效率降低;在小质量流量范围内,层叠翅片式负压换热器的压降、换热性能都优于翅片管式负压换热器;随着质量流量增大,层叠翅片式负压换热器的压降明显小于翅片管式负压换热器,但翅片管式负压换热器的换热效率更高。