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基于相变技术的便携式储冷箱性能研究
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作者 张文宇 赵长颖 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期145-157,共13页
在冷链运输末端温度失效问题普遍存在,本文基于相变技术设计了适用于-18℃以下的冷链末端运输的冷能储存箱。研究了储冷箱在环境温度、真空板厚度、相变材料的种类及其与真空板相对位置等参数变量影响下箱体的温度场特性和储冷性能,并... 在冷链运输末端温度失效问题普遍存在,本文基于相变技术设计了适用于-18℃以下的冷链末端运输的冷能储存箱。研究了储冷箱在环境温度、真空板厚度、相变材料的种类及其与真空板相对位置等参数变量影响下箱体的温度场特性和储冷性能,并对不同位置相变材料板单独存在时的储冷性能进行分析。结果表明:储冷箱有良好的抵抗外界温度变化的能力,且装配真空板时最大有效保冷时间延长至29.26 h,相变材料布置在真空板内侧时有效保冷时间延长54.3%。基于实际应用温度所研究的4种相变材料中,相变温度为-21.55℃的2-辛酮储冷性能最佳。对不同位置的相变材料板单独分析发现,底部板对储冷箱整体的储冷效果贡献最大,其单板保冷系数为0.454。 展开更多
关键词 冷藏单元 蓄冷 相变材料 性能系数
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车载储氢气瓶气密性试验关键参数研究
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作者 郭晋 张耕 +4 位作者 谭粤 李蔚 林浩俊 胡昆 周池楼 《机电工程技术》 2024年第2期39-43,98,共6页
车载储氢气瓶作为氢气的重要载体,必须根据相关标准和技术规范进行型式试验,其中,气密性试验是检验车载储氢气瓶泄漏情况的重要环节。虽然国内外颁布的相关标准对气密性试验关键试验参数提出的不同程度的要求,但现行标准对部分试验参数... 车载储氢气瓶作为氢气的重要载体,必须根据相关标准和技术规范进行型式试验,其中,气密性试验是检验车载储氢气瓶泄漏情况的重要环节。虽然国内外颁布的相关标准对气密性试验关键试验参数提出的不同程度的要求,但现行标准对部分试验参数并未提出定量的要求,且缺乏理论依据和数据支撑。基于数值仿真模型,结合试验结果进行验证,分析气瓶气密性试验过程的流场分布特性,结合气密性试验表征参量,研究关键试验参数对气瓶气密性试验结果的影响并获得试验参数优化值。结果表明:(1)随着增压速率的增大,气瓶的压降时间整体呈现出逐渐增加的趋势,且当增压速率大于3 MPa/min时增加幅度尤为明显;(2)随着保压时间的增加,气瓶的压差百分比和压降时间呈现先增加,并在保压时间大于90 s时不再发生变化;(3)当充装温度越低,气瓶气密性试验结果越准确;(4)当试验介质氮气和氦气的比例相近时,气瓶的压降时间和压差百分比最小。 展开更多
关键词 车载储氢气瓶 气密性试验 数值仿真 数学模型 参数优化
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空间用多层绝热材料性能测试及优化布置改进分析
3
作者 苏晓宇 朱建炳 马晓勇 《真空与低温》 2024年第2期206-213,共8页
多层隔热材料在空间高真空环境下具有优良的绝热性能,随着空间技术的发展,对液氢温区多层绝热材料提出了更高的绝热性能和阻燃等特殊要求。基于层与层计算方法建立了多层绝热材料热流密度的计算模型,选取40层、60层和70层三种常用层数... 多层隔热材料在空间高真空环境下具有优良的绝热性能,随着空间技术的发展,对液氢温区多层绝热材料提出了更高的绝热性能和阻燃等特殊要求。基于层与层计算方法建立了多层绝热材料热流密度的计算模型,选取40层、60层和70层三种常用层数绝热材料对其热流密度进行了测试与计算,分析了层密度、冷热边界条件等对多层绝热材料热流密度的影响。最后通过遗传算法分析了多层绝热材料的布置方式对绝热性能的影响,获得了液氢温区绝热材料优化布置方式,与等密度多层绝热材料布置方式相比,热流密度降低10.63%。 展开更多
关键词 多层绝热 热流密度 优化布置
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薄壁颈管气相液氮罐设计漏热计算及验证
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作者 施敏海 庞嘉炜 +2 位作者 陈光奇 陆晓莉 魏裕隆 《低温与特气》 CAS 2024年第3期38-42,共5页
为适应生物样本低温储存的发展需求,试制了有效容积375 L、320 mm大口径偏口气相液氮罐。为降低漏热,达到蒸发率指标的设计要求,采用薄壁颈管结构的优化设计。根据设计结构,给出了固体导热、辐射传热及残余气体自由分子导热的漏热估算... 为适应生物样本低温储存的发展需求,试制了有效容积375 L、320 mm大口径偏口气相液氮罐。为降低漏热,达到蒸发率指标的设计要求,采用薄壁颈管结构的优化设计。根据设计结构,给出了固体导热、辐射传热及残余气体自由分子导热的漏热估算方法及结果,漏热设计计算符合国家标准规定的蒸发率指标。对一批试制品的初样产品的测试验证表明,其静态液氮蒸发率在(1.15~1.32)%/d,符合设计要求,产品主要性能指标满足要求。 展开更多
关键词 气相 液氮容器 低温生物保存 传热 漏热 静态日蒸发率
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液氢泄漏扩散及安全预防研究进展 被引量:5
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作者 耿银良 应强 +1 位作者 李建立 王凯 《真空与低温》 2023年第2期153-162,共10页
液氢储罐失效、人员操作不当和储罐意外撞击等会导致液氢泄漏。液氢泄漏后会迅速扩散并从周围空气、地面和建筑物表面吸收热量形成可燃氢气云。如果形成的可燃氢气云不能在短时间内稀释扩散,遇到明火会造成极大安全隐患。因此,系统研究... 液氢储罐失效、人员操作不当和储罐意外撞击等会导致液氢泄漏。液氢泄漏后会迅速扩散并从周围空气、地面和建筑物表面吸收热量形成可燃氢气云。如果形成的可燃氢气云不能在短时间内稀释扩散,遇到明火会造成极大安全隐患。因此,系统研究液氢泄漏后的扩散规律,采取相应风险预防技术,对液氢安全储运至关重要。为此,综述了国内外液氢泄漏扩散行为和液氢泄漏安全防范措施的研究现状,并对液氢安全预防技术及未来研究的重点提出了建议。 展开更多
关键词 液氢泄漏 扩散规律 安全预防 开放空间 受限空间
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罐式冷藏集装箱冷凝器的风道降阻设计 被引量:1
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作者 许尹慧子 陈炫丞 +3 位作者 庄大伟 丁国良 徐玮 陆晔飞 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期150-158,共9页
罐式冷藏集装箱是目前运输低温液体的最主要途径,其制冷系统出风口被液罐遮挡,导致罐箱制冷系统能效低,需在有限的安装空间下提升罐箱制冷系统能效。本文提出通过优化冷凝器风道结构与管路排布来减小风道总阻力损失、提升冷凝器风量的思... 罐式冷藏集装箱是目前运输低温液体的最主要途径,其制冷系统出风口被液罐遮挡,导致罐箱制冷系统能效低,需在有限的安装空间下提升罐箱制冷系统能效。本文提出通过优化冷凝器风道结构与管路排布来减小风道总阻力损失、提升冷凝器风量的思路,来提升系统能效;通过优化出风口形状、分布和尺寸,保证冷凝器的出风口在受到一定遮挡的条件下也能够有足够的风量;通过优化冷凝器管路布置,在保证换热能力不下降的条件下进一步降低冷凝器阻力损失、提升风量。对上述风道降阻设计方案的测试结果表明,针对冷凝器风道结构和管路排布的优化可提升罐箱制冷系统能效25.0%,说明本文提出的冷凝器风道降阻设计方案能够有效提升罐箱制冷系统的能效。 展开更多
关键词 罐式冷藏集装箱 冷凝器 风道降阻 管路排布 能效
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高温管道法兰螺栓剩余预紧力研究 被引量:2
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作者 张琪 张延华 +4 位作者 黄波 陈兵 芦娅妮 任金平 于春柳 《化工设备与管道》 CAS 北大核心 2023年第3期86-90,共5页
为了得到更加符合工程实际和合理可行的高温管道法兰螺栓热紧方法,设计搭建了由一对突面对焊钢制管法兰组成的试验装置,对高温管道法兰螺栓一次预紧和二次热紧后剩余预紧力进行测量,结果表明:可以通过增大施加预紧应力的办法,保证高温... 为了得到更加符合工程实际和合理可行的高温管道法兰螺栓热紧方法,设计搭建了由一对突面对焊钢制管法兰组成的试验装置,对高温管道法兰螺栓一次预紧和二次热紧后剩余预紧力进行测量,结果表明:可以通过增大施加预紧应力的办法,保证高温管道法兰螺栓连接结构的可靠性和密封性效果,并且二次热紧时施加的预紧应力可以比一次预紧适当小一些。 展开更多
关键词 高温管道法兰 螺栓 热紧 预紧力
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过临界LNG铁路槽车低温储存系统优化设计研究 被引量:1
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作者 张周卫 荣欣 +1 位作者 冯瑞康 汪雅红 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1-7,14,共8页
提出过临界LNG铁路运输槽车概念,即在过临界状态下储存LNG并实行全过程密闭运输。为增加LNG铁路槽车运输量,减轻LNG铁路槽车的质量,设计一种带子母罐结构的新型过临界LNG铁路槽车。建立以该槽车储罐的容积最大和质量最轻为目标的优化设... 提出过临界LNG铁路运输槽车概念,即在过临界状态下储存LNG并实行全过程密闭运输。为增加LNG铁路槽车运输量,减轻LNG铁路槽车的质量,设计一种带子母罐结构的新型过临界LNG铁路槽车。建立以该槽车储罐的容积最大和质量最轻为目标的优化设计模型并进行优化设计,分析目标函数并获取子母罐的最优结构参数。研究表明:过临界子母罐结构能够有效实现LNG全路段密封储运,能够解决长距离蒸发排放引起的安全隐患,可通过优化子母罐结构设计参数,减轻槽车的总体质量,提高LNG承载能力,达到最优的子母罐结构设计方案。 展开更多
关键词 LNG 铁路槽车 过临界储存 优化设计
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多温区可折叠冷藏箱的设计及性能数值模拟分析
9
作者 王誉霖 牛晶潞 +1 位作者 张可欣 李洋 《黑龙江科学》 2023年第14期1-9,共9页
为了使温敏商品在整个运输环节中始终处于恒定低温环境中,针对多温区可折叠冷藏箱的整体结构及性能进行研究,对保温材料、蓄冷剂及其摆放位置进行选择,计算得出箱壁保温层的最小厚度,通过SolidWorks对冷藏箱各组件进行尺寸、外观、形状... 为了使温敏商品在整个运输环节中始终处于恒定低温环境中,针对多温区可折叠冷藏箱的整体结构及性能进行研究,对保温材料、蓄冷剂及其摆放位置进行选择,计算得出箱壁保温层的最小厚度,通过SolidWorks对冷藏箱各组件进行尺寸、外观、形状的设计,建立多温区可折叠冷藏箱3D模型,设计出冷藏箱的折叠方式及多温区构造形式,运用Fluent进行计算分析模拟冷藏箱的保温性能,运用ANSYS Workbench进行载荷有限元计算,分析在顶部试验载荷的作用下冷藏箱的位移变化规律及应力分布规律。该设计可解决多批次小批量冷链配送过程中存在的问题,将其应用于冷链终端配送环节,对冷链运输装备的升级优化具有参考价值。 展开更多
关键词 冷藏箱 可折叠 多温区 SOLIDWORKS 数值模拟
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基于热-结构耦合的液氦储罐地震响应特性研究
10
作者 蒲子银 李长俊 +4 位作者 郭益 贾文龙 李子元 郭壮 张财功 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期21-29,共9页
为了揭示液氦储罐热应力对其地震响应特性的影响,采用热-结构耦合及响应谱分析方法,建立并求解了某40 m^(3)卧式液氦储罐地震响应特性分析的有限元模型,对比分析了考虑热应力前后液氦储罐地震响应谱应力和形变差异。研究表明:热应力导... 为了揭示液氦储罐热应力对其地震响应特性的影响,采用热-结构耦合及响应谱分析方法,建立并求解了某40 m^(3)卧式液氦储罐地震响应特性分析的有限元模型,对比分析了考虑热应力前后液氦储罐地震响应谱应力和形变差异。研究表明:热应力导致储罐固有频率的改变主要体现在支撑杆与外罐连接处,进而导致地震响应谱应力及形变量增大,考虑热应力的支撑结构形变量较忽略热应力的形变量增大了36.4%。储罐内液体的重力引起的应力硬化较热应力显著。 展开更多
关键词 液氦储罐 热-结构耦合 地震响应谱 热应力
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高真空多层绝热超低温容器漏热分析
11
作者 仇放 郭超 《压力容器》 北大核心 2023年第8期53-59,共7页
为解决高真空多层绝热超低温容器漏热的设计难点,通过对高真空多层绝热超低温容器支撑结构、容器接管、残余气体传热、辐射传热进行漏热分析,介绍了理论计算和数值模拟计算过程,同时提出了以机械构件和多层绝热结构优化为主的降低漏热... 为解决高真空多层绝热超低温容器漏热的设计难点,通过对高真空多层绝热超低温容器支撑结构、容器接管、残余气体传热、辐射传热进行漏热分析,介绍了理论计算和数值模拟计算过程,同时提出了以机械构件和多层绝热结构优化为主的降低漏热的措施,最后将超低温容器蒸发率转化为允许漏热量,并以此作为性能考核指标,建立高真空多层绝热超低温容器漏热设计流程图,分析结果可为工程中的漏热设计提供参考。 展开更多
关键词 超低温容器 漏热 多层绝热 蒸发率 高真空
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某应变强化低温储罐内容器开裂失效分析
12
作者 陈章磊 栾祝兵 +1 位作者 席旭东 蒋燕 《低温与特气》 CAS 2023年第1期47-50,共4页
采用理化性能分析、断口分析、金相组织分析等方法,对某应变强化低温储罐内容器开裂失效原因进行了分析。分析结果表明,该低温储罐内容器开裂是由储罐内应力引起的低温脆性开裂,在应变强化造成的较大残余应力、封头成型过程及应变强化... 采用理化性能分析、断口分析、金相组织分析等方法,对某应变强化低温储罐内容器开裂失效原因进行了分析。分析结果表明,该低温储罐内容器开裂是由储罐内应力引起的低温脆性开裂,在应变强化造成的较大残余应力、封头成型过程及应变强化过程中的马氏体组织转变共同作用下产生并扩展。根据裂纹产生原因,分析并提出了几项改进措施。 展开更多
关键词 应变强化 低温储罐 残余应力 组织转变 失效分析
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Safe Delivery Resource(SDS)技术进展
13
作者 祝全仁 巩晓辉 +2 位作者 赵鹏德 于枫 李子宽 《低温与特气》 CAS 2023年第4期12-15,54,共5页
Safe Delivery Resource(SDS)是针对大规模集成电路制造工艺所用砷烷、磷烷、乙硼烷、三氟化硼等电子特种气体而开发的一种微负压储运和应用技术。SDS技术的出现克服了传统高压存储电子特种气体存在泄漏风险的难题。SDS技术所用吸附剂... Safe Delivery Resource(SDS)是针对大规模集成电路制造工艺所用砷烷、磷烷、乙硼烷、三氟化硼等电子特种气体而开发的一种微负压储运和应用技术。SDS技术的出现克服了传统高压存储电子特种气体存在泄漏风险的难题。SDS技术所用吸附剂从微孔沸石分子筛到球形树脂基活性炭再到单块碳,每一次吸附材料的转变都显著提升单位体积气体介质的存储容量。目前,第四代SDS技术电子特种气体容量在满足长时间、高通量应用的同时进一步完善了其安全性。 展开更多
关键词 SDS 电子特种气体 吸附剂 安全性
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LNG储罐主容器泄漏时外罐壁的传热特性 被引量:15
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作者 魏会东 周美珍 +2 位作者 颜世忠 张艳春 苏娟 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期57-61,共5页
以一种LNG储罐为研究对象,利用有限单元法(FEM)分析了在主容器泄漏时的混凝土外罐壁的传热特性,研究了泄漏发生时外罐壁温度随着时间的变化过程,泄漏发展后的外罐壁的温度分布和热流密度,以及热保护边角(TCP)对于外罐壁传热的影响,指出... 以一种LNG储罐为研究对象,利用有限单元法(FEM)分析了在主容器泄漏时的混凝土外罐壁的传热特性,研究了泄漏发生时外罐壁温度随着时间的变化过程,泄漏发展后的外罐壁的温度分布和热流密度,以及热保护边角(TCP)对于外罐壁传热的影响,指出了外罐壁热传导达到稳定后的传热特性。 展开更多
关键词 LNG储罐 有限单元法 主容器 泄漏 外罐壁 传热 热保护角
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乙二醇蓄冷库性能及其在黄冠梨保鲜上的应用 被引量:6
15
作者 孙静 陈全 +4 位作者 王萍 王希卓 孙洁 程勤阳 曹建康 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期276-282,共7页
为解决果蔬贮藏保鲜设施运行成本高的问题,促进产地冷藏设施建设,研制了以乙二醇为载冷剂的蓄冷库,并对该库的性能、贮藏保鲜效果和运行成本进行了分析,探讨该冷库用于果品贮藏保鲜的可能性。研究发现乙二醇蓄冷库的平均温度为0.18~0.32... 为解决果蔬贮藏保鲜设施运行成本高的问题,促进产地冷藏设施建设,研制了以乙二醇为载冷剂的蓄冷库,并对该库的性能、贮藏保鲜效果和运行成本进行了分析,探讨该冷库用于果品贮藏保鲜的可能性。研究发现乙二醇蓄冷库的平均温度为0.18~0.32℃,测温点间最大温差为0.8℃,好于对照冷藏库。结果说明乙二醇蓄冷库的温度稳定性和均匀性较好,有利于保障果品贮藏品质。乙二醇蓄冷库和对照冷藏库用于贮藏黄冠梨,贮藏效果差异不大。一个贮藏周期一间容量30t的乙二醇蓄冷库,用电量略高于对照冷藏库;但因实行峰谷电价,运行电费仅是对照冷库的75%。总体来说,与对照冷藏库相比,研制的乙二醇蓄冷库性能优良,保鲜效果理想,运行成本更低,是实施峰谷电价地区适宜的果品贮藏保鲜设施。 展开更多
关键词 冷库 温度 乙二醇 相变材料 黄冠梨 保鲜
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移动式低温LNG贮罐强度的有限元分析 被引量:12
16
作者 徐妙富 刘宝庆 +1 位作者 蒋家羚 金志江 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期11-16,共6页
为实现移动式低温LNG贮罐的优化设计与安全运行,以高真空多层绝热结构LNG贮罐为研究对象,在分析其结构与承载特点的基础上,针对实际使用中经历的启动、制动、颠簸等多种工况,采用有限元方法分析了该类贮罐总体及局部的应力强度分布。结... 为实现移动式低温LNG贮罐的优化设计与安全运行,以高真空多层绝热结构LNG贮罐为研究对象,在分析其结构与承载特点的基础上,针对实际使用中经历的启动、制动、颠簸等多种工况,采用有限元方法分析了该类贮罐总体及局部的应力强度分布。结果表明:多种工况下,内容器内壁靠近滑动端支承的部位应力强度均最高,特别是遭遇羁绊颠簸时,其最大应力强度达到323.5MPa,比静态操作提高了62.5%,因此在LNG贮罐内、外容器上设置合适厚度与间距的加强圈对降低局部应力强度很有必要。同时水平加速度在-0.5g-1.0g区间交变时的疲劳分析与评定表明,LNG贮罐当前结构满足疲劳强度的要求,但最大交变应力强度点均出现在靠近固定支承的加强圈的边缘,说明结构不连续等对贮罐膜应力状态的破坏是导致疲劳失效的主因,故移动式LNG贮罐应尽量采用圆滑过渡结构。 展开更多
关键词 LNG贮罐 有限元分析 应力强度 疲劳
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低温屏蔽泵技术 被引量:13
17
作者 王文廷 孔繁余 +1 位作者 周水清 高翠兰 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期51-54,59,共5页
分析了输送液化天然气(LNG)、液化石油气(LPG)、液氮(LN2)等液体的低温屏蔽泵在设计和运行中存在的特殊问题,如低温液体的危险性、汽蚀和材料在低温下的脆性等。针对这些问题介绍低温屏蔽泵的汽蚀性能、轴向力平衡、冷却润滑循环回路、... 分析了输送液化天然气(LNG)、液化石油气(LPG)、液氮(LN2)等液体的低温屏蔽泵在设计和运行中存在的特殊问题,如低温液体的危险性、汽蚀和材料在低温下的脆性等。针对这些问题介绍低温屏蔽泵的汽蚀性能、轴向力平衡、冷却润滑循环回路、低温屏蔽电机和保护监测装置。结合一些新技术在低温屏蔽泵上的应用,提出其发展趋势,为低温屏蔽泵的研发提供参考。 展开更多
关键词 低温 屏蔽泵 发展趋势
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低温绝热气瓶的有限元热分析与试验研究 被引量:16
18
作者 李阳 王彩莉 汪荣顺 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期41-44,共4页
通过有限元方法对充满低温液体的气瓶进行传热分析,与试验的结果相结合,分析气瓶的颈管、支撑结构和绝热结构的漏热量并对产品结构进行优化设计,来保证达到优良的绝热性能。
关键词 气瓶 多层绝热 有限元分析 漏热量
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低温绝热气瓶颈管传热的数值模拟与试验 被引量:8
19
作者 李阳 魏蔚 +1 位作者 王彩莉 汪荣顺 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期9-12,共4页
利用数值模拟的方法建立模型来分析高真空多层绝热气瓶容器的漏热量,与理论计算相比,能更精确分析颈管传热包括颈管导热和气体换热所占的份额及液体充满率对颈管传热的影响。模型中还考虑了不规则内筒壁的导热和容器气相空间的传热,并... 利用数值模拟的方法建立模型来分析高真空多层绝热气瓶容器的漏热量,与理论计算相比,能更精确分析颈管传热包括颈管导热和气体换热所占的份额及液体充满率对颈管传热的影响。模型中还考虑了不规则内筒壁的导热和容器气相空间的传热,并且模拟结果与通过试验测试不同液位高度时绝热气瓶的漏热量吻合良好。 展开更多
关键词 低温绝热气瓶 漏热 颈管 数值模拟 液位
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4种不同加注结构在无排放加注中的性能比较 被引量:4
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作者 王彩莉 汪荣顺 +2 位作者 李阳 谢高峰 丁昌 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期35-39,55,共6页
以175 L立式低温绝热气瓶为载体,对L型、U型、侧喷淋和直管4种不同的加注结构进行了实验研究,根据各结构随着供液压力变化对气瓶压力、最终充满率和加注时间的性能影响,得出直管加注结构更适用于小型立式低温容器的加注结构。通过分析... 以175 L立式低温绝热气瓶为载体,对L型、U型、侧喷淋和直管4种不同的加注结构进行了实验研究,根据各结构随着供液压力变化对气瓶压力、最终充满率和加注时间的性能影响,得出直管加注结构更适用于小型立式低温容器的加注结构。通过分析各加注结构的结构特性及效果,验证了MMCAP(Martin Marietta Crgogenic Analysis Program)分析模型关于液面扰动比气相空间气液混合更容易提高冷凝率的预测是合理的。 展开更多
关键词 无排放加注 加注结构 冷凝率 压力 最终充满率 加注时间
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