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低温工程

低温工程

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《低温工程》是专业性科技期刊，创刊于1979年，报道国内及国外低温行业在理论、工程技术应用和前瞻性研究中所取得的最新成果，为促进国内外学术交 流，培养科技人才提供技术平台。《低温工程》为双月刊，国内外公开发行，发行范围覆盖从事低温技术研究与低温工程应用的科研、生产单位及大专院校。 　　《低温工程》为国家中文核心期刊、中国科技论文统计源刊，在中国低温技术领域享有较高的声誉。
  • 发文量：2927
  • 被引量：6321
  • H指数：22
  • 开始收录时间：1989(1)
  • CNKI综合因子：0.267
  • 维普期刊影响因子： 0.48
  • 万方期刊影响因子：0.57
  • 创刊时间：1979
  • 国内刊号/CN：11-2478/V
    国际刊号/ISSN：1000-6516
  • 发行周期：双月刊
    邮发代号：
  • 主管单位：中国航天科技集团有限公司
    主办单位：北京航天试验技术研究所
低温工程-联系信息
  • 主编：杨思锋
  • 电话：010-88538131
  • 邮箱：dwgc@263.net
  • 地址：北京7205信箱27分箱
  • 邮编：100074
低温工程-获奖情况
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低温工程 >2025年第3期
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共4384条结果
  • 摘要：无氧铜材料是深低温区常用的传热介质,其界面接触热阻是受多参数影响的变量。基于稳态实验法采用了一种温度、压力等参数可调可控的固体界面接触热阻测试系统。通过减小数据采集系统的激励电流提高了温度传感器的测温精度,并基于多层热阻法将制冷机温度波动控制在±1.5 mK以内。实验测试了无氧铜材料在4—40 K、0.6—2.8 MPa范围不同热流和表面粗糙度条件下的界面接触热阻。结果表明温度和粗糙度对其影响明显,当温度降低至4 K附近时无氧铜界面接触热阻迅速升高;在5—20 K温区当表面粗糙度由0.8μm增加到1.88μm时,其界面接触热阻将增加3—7倍。
  • 摘要：根据已有研究,回热器长度100 mm的脉管制冷机在温度低于60 K时的性能较好。将一台已有的65 mm长回热器单级同轴型脉管制冷机改造为100 mm长回热器单机同轴型脉管制冷机,分析回热器长度对脉管制冷机性能的影响。基于REGEN软件对脉管制冷机回热器进行优化设计,通过改变回热器填料、压比、冷端相位角和充气压力,研究其对回热器性能的影响。在实验中进一步探索研究输入功、频率等对制冷机的最低制冷温度和比卡诺效率的影响。实验结果表明,在充气压力2 MPa,运行频率51 Hz,输入功809 W,制冷量60 W时,冷头温度109 K,制冷机的相对卡诺效率达到12.9%。
  • 摘要：针对制冷剂流量分配不均,通过搭建双流程微通道蒸发器性能测试实验台,测试了3种扁管比及不同制冷剂流量工况下,微通道蒸发器流量分配、换热特性及扁管比和流量的影响规律。研究结果表明,扁管比及制冷剂流量的增加,均使得微通道蒸发器内制冷剂流量分配和微通道蒸发器壁面温度分布更平均,传热系数提高;随着制冷剂流量的增加,第一流程中3种扁管比的不均匀度下降48%,第二流程3种扁管比下的不均匀度下降36%;而随着扁管比的增加,第一流程和第二流程不均匀度分别平均下降8%和1%。
  • 摘要：基于辐射热损失理论提出了一种新的氢/氧/惰性气体可燃极限计算方法,并通过试验验证了该方法的准确性。数值计算结果表明,对于氢氧氮预混气体,氢气的可燃极限的体积分数基本不受氮气体积分数的影响。而对于氢氧氩/氦预混气体,随着氦气/氩气体积分数增加,氢气可燃极限体积分数减小。一定范围内压力和温度对氢氧氦富燃可燃极限影响较小,对贫燃可燃极限影响较大。计算贫燃极限结果与试验结果误差为15%左右,富燃极限误差小于2%,满足工程设计使用要求。
  • 摘要：规整填料间两相流动状态及界面特性直接影响精馏塔甚至整个空分流程的性能,低温精馏的发展长期依赖常温物系测试,针对低温流体气液界面逆流作用特性尚未有公开研究。借助CFD方法,建立了基于规整填料Mellapak 250Y的局部逆流可代表性单元模型(REU),通过分析流动形态、局部润湿率和持液率,研究以水和液氮在规整填料上的流动特性差异。结果发现,当气相静止时,液氮整体润湿率大于90%,远大于水,在低流量成完全膜状流态。相比水,液氮由于具有低表面张力和低液气密度比,界面更易受到逆流气体影响,出现剧烈波动和液膜撕裂,润湿性显著下降,导致低温物系的泛点相比水-空气显著提前。
  • 摘要：设计了一台50 We的自由活塞斯特林发电机,并解耦为发动机和直线电机两部分分别开展分析。分析了发动机部分的工作特性,在2.5 MPa的氦气工作压力和900 K的加热温度下能以31.3%的热功转换效率输出68.2 W的声功;分析了直线电机的工作特性,输出电流为3.8 A时可输出57.8 We电功率,电机效率为80.5%;基于声阻抗匹配理论,分析了发动机和直线电机的声阻抗特性,实现了二者在功率、运行频率和声阻抗方面的匹配。发电机在900 K热端温度和2.5 MPa氦气工作压力下发电功率为54.6 We,热电效率为25.2%。
  • 摘要：为了研究减压降温泵组对氦气抽气性能,以及在不同工况下的系统控制能力,研制一套减压降温泵组用以验证其室温下的抽气特性,并搭建了一种氦减压降温泵组室温性能的测试平台。试验测试内容包括泵组对氦气的抽速、压力稳定性和极限压力等,测试结果表明,在所抽站点氦气压力为500—3100 Pa稳定运行时,泵组所控的压力稳定性可在±10 Pa范围内;同时泵组可满足负载160 W@2 K、80 W@1.8 K、10 W@1.5 K的室温工况需求;泵组对所抽站点的极限压力可达到250 Pa,试验验证了所选的减压降温泵组性能满足并优于设计需求。
  • 摘要：提出了氢气/MeOH的多参数亥姆霍兹能显式状态方程,并由实验数据得到了基于亥姆霍兹自由能状态方程的4个特性参数。结果表明,新的状态方程能够很好地预测VLE和饱和液体密度。液体摩尔分数和蒸汽摩尔分数的平均偏差(ARD)分别为9.37和3.66,最大密度偏差为1.48%。
  • 摘要：为提升发射能力、优化射前流程,设计了新一代运载火箭的液氧煤油并行加注流程。结合发射场实际,从推进剂和箭体结构安全性,人员、口令及多系统并行工作等方面开展适应性分析,识别制约因素。基于矩阵分析方法,按照发生时间、故障类型和参与系统三个维度对多系统的故障耦合情况进行了全面的分析。据此提出了设置关键节点、优化口令交互和精细化人员编排等组织实施策略,并按照煤油加注管路填充、液氧地面管路预冷、液氧贮箱预冷等时段分别制定了故障处置策略。经实战任务验证,提出的实施和故障处置策略切实可行。
  • 摘要：采用喷涂工艺,用改性处理的纳米二氧化钛和聚二甲基硅氧烷在紫铜板表面制备出一种涂料与基底牢固黏结的超疏水表面,在不同冷面温度和环境湿度条件下,对表面进行了防冰抑霜性能测试。结果表明,与紫铜板表面相比,制备出的超疏水表面接触角高达165°,可以有效抑制表面凝结液滴的冻结,并且凝结液滴在超疏水表面上会发生自跳跃现象,有效减少表面霜晶的覆盖率。在冷面温度-7℃和湿度50%的条件下,表面凝结液滴几乎不会发生冻结,随着冷面温度的降低和环境湿度的增大,当冷面温度-15℃和湿度70%时,与紫铜板表面相比,超疏水表面仍然可将凝结液滴冻结的时间延迟10倍。通过对表面的霜层高度进行测量,超疏水表面霜高仅为紫铜板表面霜高的0.7—0.8倍。
  • 摘要：为了解决未来空间高精度成像任务中迫切需要更加高效、功耗低、寿命长、振动低、重量轻及体积小的制冷机的问题,提出一款2 W@40 K单级斯特林制冷机,并对该机型进行理论设计和试验研究。通过优化气浮轴承单级斯特林制冷机充气压力、网片填充孔隙率和回热器长度等关键参数,实现了单级斯特林制冷机在充气压力为2.2 MPa、网片填充孔隙率为0.875、回热器长度为62 mm时达到最佳性能,性能为2.15 W@40 K,输入功率179.6 W,制冷系数COP为1.2%。
  • 摘要：对空间站低温存储装置用斯特林制冷机振动输出进行了测试,采用理论分析和数值仿真的方法开展了磁阻尼吸振器设计和开发,开发了一种空间站斯特林制冷机用磁阻尼吸振器,并进行试验测试,测试结果表明:制冷机在无吸振器输入功率100 W时,轴向输出力随时间呈正弦波趋势,最大达到482.78 N;安装磁阻尼吸振器后,制冷机基频振动从265 mg降低到14.25 mg,基频吸振效率0.054,时域振动从802.95 mg降低到98.51 mg,时域吸振效率0.123;输入功率200 W时吸振器将制冷机的基频振动从370.7 mg降低到73.92 mg,基频吸振效率0.199;时域振动从1240.5 mg降低到220.6 mg,时域吸振效率0.177;磁阻尼吸振器大幅降低了制冷机振动输出,吸振效率优于传统被动减振器,制冷机振动输出满足空间站低温存储装置技术指标要求。2022年7月24日,磁阻尼吸振器随问天实验舱成功发射,并在中国空间站长期运行,支持空间站各项科学实验研究。
  • 摘要：研究了4种具有较大潜力的火星表面CO_(2)捕集方法,即冷冻分离法、吸附分离法、直接压缩反应法和液化分离法,详细介绍和分析了4种CO_(2)捕集方法的研究现状和优缺点,并通过简化热力学计算直观对比了能耗差异。最后,对火星表面CO_(2)捕集方法的未来应用进行了展望,应结合具体的应用场景选择合适的CO_(2)捕集方法,使其满足深空探测任务对CO_(2)捕集装置体积、重量和能耗等参数的严格要求。
  • 摘要：以新疆某气田站场RSV工艺为案例,基于HYSYS软件建立乙烷回收模拟仿真模型,分别研究工艺中易发生苯结冰的位置、影响苯结冰的因素以及结冰后的解冻措施。结果表明RSV工艺中极易析出苯固体的位置主要有3处,包括冷箱、低温分离器液相节流阀出口端以及脱甲烷塔。脱甲烷塔塔顶压力和低温分离器温度是影响RSV工艺苯结冰的最敏感的因素。另外,原料气中苯含量不同,RSV工艺中析出苯固体的位置也有所不同,与之对应的解冻措施也不同,可通过短暂改变塔压、低温分离器温度、干气回流比以及低温分离器气相分流比等措施来控制苯结冰。本工艺条件下,当苯含量高于0.265%时,无法再通过调整参数改善RSV工艺苯结冰现象,此时需要对原料气进行脱苯处理。
  • 摘要：基于无液氦综合物性测量系统(PPMS)搭建了一套3—300 K温区的低温温度计标定系统。利用PPMS提供的低温环境,用Cernox-1030温度计作为标准温度计,对碳电阻温度计进行了标定。结果表明,该标定系统可以实现在3—300 K全范围内的低温温度计标定功能,且能通过编程自动对特定温区进行指定温度间隔标定。基于低温系统和数据采集系统的高度集成,实现了对标定不确定性的量化研究,得到该标定系统在3—7 K温区的标定误差为±8.38 mK,相比基于G-M制冷机的低温标定系统(标定误差约为20 mK)提高了标定精度。
  • 摘要：针对高热载荷电子设备热管理问题,提出了一种新的干冰升华喷雾冷却数值计算方法。构建用户自定义干冰升华数学模型,基于CFD两相求解器,对气固两相喷雾冷却过程进行了数值研究,探究了干冰升华喷雾冷却换热特性。结果表明热源上表面干冰相分布、温度、冷却热流密度和传热系数呈环形分布,越靠近中心干冰颗粒越多,温度越低,冷却性能越高。热源上表面中心线上温差小于5℃,并且其冷却热流密度和传热系数呈Λ分布。随着喷嘴进口速度和干冰占比的增加,热源表面温度整体降低,冷却热流密度和传热系数增加。随着热载荷的增加,热源上表面温度、冷却热流密度和传热系数均提高。在喷嘴进口速度10 m/s,干冰占比40%,加热热流密度140 W/cm^(2)时得到相对最优的冷却热流密度137 W/cm^(2)和相对最优的传热系数7231 W/(m^(2)·℃)。
  • 摘要：为评估不同三维双侧强化管蒸发传热特性,采用实验方法对R410a在强化管内的蒸发传热特性进行了测试,并将结果与光滑管进行了比较。所采用的管型包括光滑管、人字纹管、螺旋纹管、人字/涟漪纹管、人字/疏水纹管等。R410a蒸发的饱和温度为279.15 K,质量流速为50—200 kg/(m^(2)·s),入口干度为0.2,出口干度为0.8。研究结果表明,对光滑管内蒸发传热系数,Liu和Winterton模型预测精度最高;强化管内蒸发流型均处于波状分层流。人字/疏水纹管的强化传热因子最高,这与增加成核点数量密切相关;人字/涟漪纹管没有带来明显的传热系数提升。人字/疏水纹管、螺旋纹管具有最佳的蒸发综合传热-阻力特性;人字/涟漪纹管综合性能最差,甚至逊于光滑管。已有关联式对强化管蒸发传热的预测值偏差较大,修正后的Kandlikar关联式以及Gungor和Winterton关联式对传热系数的预测偏差在±10%之内。
  • 摘要：为探究大容积贮箱中过冷液氧增压排液过程的热力学特性,基于流体体积法(VOF)和蒸发冷凝模型,构建了过冷液氧排出过程的数值模型。采用文献的实验数据验证了数值模型的准确性,并开展了变流量进气增压排液过程的罐内流场特性分析。研究结果表明,过冷液氧排出过程蒸发冷凝对气枕压降影响显著,采用变流量进气增压的方案能够较好地保持气枕压力稳定,使得气枕压力在3%以内波动。排液过程中,过冷液氧先升温明显,增压随着排液进行,贮箱气枕区域会出现涡状流,气体温度在水平方向有一定波动。
  • 摘要：通过动网格模型与VOF模型的耦合,建立了晃动激励工况下液态甲烷贮箱增压排放过程三维计算模型。针对一直径为1.0 m,筒段长度为2.0 m的液态甲烷贮箱,研究了不同激励幅值下贮箱气枕压力变化特性,并对环形防晃板的控压性能进行评估。结果表明:对于激励幅值为0.020 m和0.025 m的工况,液面未出现破碎现象,气枕压降曲线较为平稳。添加防晃板后,液面发生破碎,气枕压降曲线产生明显波动。当激励幅值达到0.030 m和0.035 m时,液面发生破碎,气枕能量占比显著降低,气枕压力出现大幅下降。防晃板的添加可有效减缓气枕压力的下降。
  • 摘要：为了探究液氦脉动热管的传热机理,建立了单回路液氦脉动热管的二维数值模型。基于多相流VOF(Volume of Fluid)方法对该模型进行了数值求解,模拟了该液氦脉动热管的初始状态以及运行状态。其中初始状态为气液交替分布的饱和静止状态。运行状态为方向变化的脉动流动状态,流型为塞状流。分析了液氦脉动热管的流动与传热特性。
  • 摘要：构建了液氨蒸发器热力学仿真模型,进行了蒸发压力以及风洞降温的预测与验证。采用BP神经网络算法对试验数据和仿真数据进行训练,建立了氨制冷系统蒸发压力快速预测模型,分析了试验高度和试验风速对风洞降温速度的影响,提出了变风速降温控制方式,对比分析了不同降温控制过程的降温时间及系统能耗。结果表明:对于高空环境试验,先进行风洞减压再降温,可以有效缩短降温时间、减小系统能耗;试验风速75 m/s时风洞系统降温速度最快,高于75 m/s时可以通过降温过程变风速控制方法降低系统能耗。
  • 摘要：通过常温降至给定超低温(-40℃、-80℃、-120℃、-160℃和-190℃)以及经历超低温再直接和以1℃/min匀速地回至常温共3种工况混凝土的轴心受压和劈裂抗拉试验,探讨不同超低温作用工况下混凝土受拉受压强度间关系及其离散性变化情况。结果表明,随作用的超低温降低,混凝土超低温时相对受拉受压强度及其差值比分别呈先增后减、波动地增大和先增后减的变化趋势;经历超低温再直接回至常温工况混凝土相对受拉受压强度及其差值比分别呈波动状但较为平稳、先增大后平稳和先减后增的变化趋势;而经历超低温再以1℃/min匀速地回至常温工况混凝土相对受拉受压强度则均呈波动状且稍有增大的变化趋势。混凝土超低温时受拉受压强度离散性随作用的超低温降低分别呈先迅速后缓慢减小和缓慢增大的变化趋势;而经历超低温再直接和以1℃/min匀速地回至常温工况混凝土的受拉强度离散性却总是大于受压强度,但两者均呈波动性减小的变化趋势。
  • 摘要：选用空气作为工质,探讨了进口压力和冷流比对涡流管能量分离性能的影响。实验结果表明:随进口压力的增大,涡流管的温度分离效应随之增强,但增幅逐步趋于平缓。冷流比约为0.37时可获得最佳制冷效应,冷流比约为0.65时获得最佳制热效应。此外,还分析了温度滞止点与温度分离点随进口压力及冷流比的变化规律及其内在机理。
  • 摘要：针对一台液氮温区可产生100 W制冷量的脉冲管制冷机,通过控制变量的方法实验研究了工作频率、输入功率、冷头热负荷量对蓄冷器圆周方向温度分布和最大温差的影响。研究结果表明:工作频率的改变对蓄冷器的周向温度分布影响不大,增大输入功率导致蓄冷器的周向温度不均匀性明显变强,增大冷头热负荷量可以减小蓄冷器的周向温度不均匀性。
  • 摘要：针对火箭发动机的再生循环冷却过程,研究了超临界压力下碳氢燃料在圆形和矩形冷却通道内的流动和传热特性。采用RNGk-ε湍流模型结合增强壁面处理方法,通过数值模拟分析了在非对称受热(上壁面加热)情况下流体的速度场、温度场,考察了由传热恶化和热传导共同作用引起的热流异常传递,并得到了两种冷却通道内流体的速度、温度、对流换热系数以及Nusselt数的变化规律。结果发现,近壁面流体率先达到拟临界温度,流体物性参数剧烈变化出现零速度梯度区,导致了传热恶化和“M”形速度等值线;超临界压力下,在z> 280 mm后圆形冷却通道的冷却效果优于矩形。
  • 摘要：采用计算流体力学方法模拟高温高压工况下规则球床堆内超临界氮的流动与传热特性,系统分析了入口流量、填充颗粒直径、堆积床高径比对流动和传热性能的影响规律。结果表明:堆积床内相邻颗粒层间存在流动滞止区,该区域流体温度高于其它低阻力区域。随着液氮入口流量和堆积床高径比的增大以及填充颗粒直径的缩小,气体流动阻力逐渐升高,气体与堆芯的换热更加充分,进而出口氮气温度变高。
  • 摘要：针对某型航空发动机在低温试验中流量参数异常现象,分析发动机低温条件下工作机理,精准定位燃油泵调节器工作异常是燃油流量参数异常的原因。采用故障树分析方法对燃油泵调节器低温工况下流量异常故障进行逐级分解分析,建立了影响流量的顶事件和10个底事件。通过分析底事件,定位低温下计量活门流通异常是燃油泵调节器流量异常的根本原因。分析了燃油泵调节器计量活门的基本结构,建立基于计量活门的二维和三维仿真模型,通过分析计算仿真模型在不同温度下的大、小流量数据以及对比验证试验数据结果,验证了仿真模型的准确性和有效性。
  • 摘要：通过建立双向进气型的脉冲管膨胀机系统焓流模型,分析识别了能流在系统内部流向及变化规律,构建了热端换热器换热物理模型,分析出双向进气结构在模型中对热端换热器的焓流熵流影响。建立系统内小孔阀计算模型,并开展实验测试,获得焓流随时间变化关系。该研究有助于其进行性能预测。
  • 摘要：设计搭建一套基于两级G-M制冷机的圆筒形干式量热器装置,首先分析铜制和铝制量热杆对装置误差的影响,其次对3组不同的隔热结构进行热性能实验测试,并研究不同的边界温度对隔热结构热性能的影响。实验结果表明,铝制量热杆测量误差更小;在高真空环境下,隔热泡沫对复合结构的绝热性能影响不大,MLI或者VDMLI起主要绝热作用;分别改变冷边界温度和热边界温度对隔热结构热性能的影响不同,热边界温度一定,冷边界温度由20 K增大到100 K时,通过隔热结构的热流密度略有减小;冷边界温度一定,热边界温度由300 K增大到350 K时,通过隔热结构的热流密度急剧增大。

    低温工程的期刊信息

    • 曾用名：
    • 创刊时间：1979
    • 地区：CN
    • 语言：中文
    • 热门主题：北京航天试验技术研究所
    • 学科分类： 制冷工程;

    低温工程的获奖情况

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    • 中国·北大核心期刊（1996版）
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    • 日本·日本科学技术振兴机构数据库
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