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低温推进剂管网系统中盲支管充填过程压力演化的模拟与水击特性研究
1
作者 陈琛 应媛媛 +2 位作者 王磊 朱钰吉 厉彦忠 《真空与低温》 2024年第5期595-602,共8页
低温推进剂管路充填过程可能发生剧烈的水击破坏,其形成机制、演化规律与常温水击差异显著。建立了低温液体充填常温管路压力演化的数值仿真模型,可实现大温差传热、气液掺混、流体相变等耦合计算,得到低温充填水击两相流态分布、热质... 低温推进剂管路充填过程可能发生剧烈的水击破坏,其形成机制、演化规律与常温水击差异显著。建立了低温液体充填常温管路压力演化的数值仿真模型,可实现大温差传热、气液掺混、流体相变等耦合计算,得到低温充填水击两相流态分布、热质转化与管内瞬变压力,探明了低温充填水击压力峰值的形成机制。低温充填水击时存在气相压缩、冷凝水击、振荡衰减及稳定蒸发等四个阶段,导致低温充填水击压力峰值有两个因素:液体惯性截止的反流作用和气体冷凝的水击作用,其中气体冷凝作用占主导。与常温充填水击相比,低温液体气液相变导致充填管路水击压力更高,压力衰减更快。如果忽略气液相变,管内氮气在液氮惯性冲击下被压缩,液氮动能逐步释放,以较低的加速度(354 m/s^(2))发生液氮冲击盲管末端,冲击压力值较低;如果气体冷凝作用显著,液氮充填过程管内氮气基本液化,失去了对高速液氮流的缓冲,导致液氮发生剧烈的流动截止现象,加速度可达1 102 m/s^(2),冲击压力值增大。当低温液体贮箱压力为0.2 MPa时,低温充填过程盲管末端最高压力值达0.843 MPa。 展开更多
关键词 低温管路 液体充填 冷凝水击 气液两相流 压力传播
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储能的低温空气分离系统热力学与经济性分析
2
作者 秦晓巧 谭宏博 +1 位作者 温娜 刘伟明 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1-10,共10页
为探索低温空气分离系统(ASU)进行电力需求错峰运行的可行性,将传统空气分离技术与液态空气储能技术(LAES)结合,在谷电期先将富余空气压缩、液化、储存,在峰电期将液态空气作为精馏原料补充到精馏塔,以提高谷时压缩用电负荷、降低峰时... 为探索低温空气分离系统(ASU)进行电力需求错峰运行的可行性,将传统空气分离技术与液态空气储能技术(LAES)结合,在谷电期先将富余空气压缩、液化、储存,在峰电期将液态空气作为精馏原料补充到精馏塔,以提高谷时压缩用电负荷、降低峰时压缩用电负荷。与传统空气分离系统相比,氧气产品的标准状态体积流量为10165m^(3)/h的低温空气分离储能系统(ASU-LAES)可将压缩能耗的20%由电网高峰时段转移到低谷时段,年度用电成本可减少1.3%~6.8%。ASU-LAES系统的制氧单位压缩能耗为0.349kW·h/m^(3),设备投资成本为4034.8万元,动态回收期为4.6~5.2a。ASU-LAES方案可缓解电网高峰负荷用电压力,充分利用峰谷分时电价政策优势,可创造良好的经济效益。 展开更多
关键词 空气分离 液态空气储能 设备投资 动态回收期
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储能式低温空分系统热力学与经济性分析
3
作者 秦晓巧 谭宏博 温娜 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期2409-2421,共13页
低温空气分离设备是大型化工系统的高耗能环节,若与液态空气储能技术相结合,可有效平衡电网峰谷负荷,显著提高系统的经济效益。提出了一种储能式低温空分系统(ASU-ESG),利用谷电制取液态空气并储存,在峰电期内液态空气膨胀发电并参与低... 低温空气分离设备是大型化工系统的高耗能环节,若与液态空气储能技术相结合,可有效平衡电网峰谷负荷,显著提高系统的经济效益。提出了一种储能式低温空分系统(ASU-ESG),利用谷电制取液态空气并储存,在峰电期内液态空气膨胀发电并参与低温精馏。此方案可有效降低系统在用电峰时的压缩负荷和电力成本,改善空分装置的负荷调节能力。研究结果表明,空气处理量为60000 m^(3)/h的ASU-ESG系统的日均制氧压缩功比功耗为0.378 kW·h/m^(3),储能和释能过程氧提取率分别为89.46%和93.71%。相比常规ASU系统,该系统的谷时压缩负荷提高了28%,峰时压缩负荷降低了20%,可节约年度用电成本5.72%~6.88%,动态回收期仅为3.3~4.3年,全生命周期净现值可达(19714.6~28074.7)万元。本系统可平衡电网峰谷波动,并利用电价差显著提高系统的经济效益。 展开更多
关键词 空气分离 液态空气储能 动态回收期
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低温氢输送管路Taconis热声振荡数值模拟研究
4
作者 张淇栋 厉彦忠 +3 位作者 马原 王磊 艾立强 吴胜宝 《低温工程》 北大核心 2025年第1期36-42,共7页
针对低温氢输送管路构建二维半开口半封闭管仿真模型,通过初始温度梯度与瞬态初始压力扰动加载,计算获得了低温氢Taconis热声振荡基本特性,并对比研究了温度梯度β、热冷端温度比α、热冷端长度比ξ、管径和管长5个因素对热声振荡压力... 针对低温氢输送管路构建二维半开口半封闭管仿真模型,通过初始温度梯度与瞬态初始压力扰动加载,计算获得了低温氢Taconis热声振荡基本特性,并对比研究了温度梯度β、热冷端温度比α、热冷端长度比ξ、管径和管长5个因素对热声振荡压力振幅和频率的影响规律。结果表明:低温氢管路系统存在临界温度梯度和临界热冷端温度比,超过临界值系统会振荡。热冷端长度比存在两个临界值,在振荡区内,频率随ξ的增加而增大,振幅在ξ=1处达到最大值,而在ξ=1两侧逐渐衰减。振荡特性受α、β、ξ及管路几何结构的影响,实际工程中建议通过调整温度、管径和管长等来抑制振荡。 展开更多
关键词 Taconis 热声振荡 低温氢管路 压力振荡幅值 影响因素 数值模拟
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基于空气制冷的船舶冷库实验研究
5
作者 王少鹏 张益诚 +3 位作者 陈良 刘昌海 陈双涛 侯予 《船海工程》 北大核心 2025年第2期175-180,共6页
针对大型船舶冷库对宽温区、快速降温和安全环保制冷技术的需求,提出基于逆布雷顿循环高速透平空气制冷系统方案,采用顶部孔板送风结构改善冷库内温度均匀性,通过快速降温和维持工况分别采用直接送风和混风送风的方式,搭建船舶冷库实验... 针对大型船舶冷库对宽温区、快速降温和安全环保制冷技术的需求,提出基于逆布雷顿循环高速透平空气制冷系统方案,采用顶部孔板送风结构改善冷库内温度均匀性,通过快速降温和维持工况分别采用直接送风和混风送风的方式,搭建船舶冷库实验系统,并完成冷库降温工况、维持工况的实验测试与性能分析。基于空气制冷的船舶冷库系统在降温工况运行时,透平的进气压力为0.9 MPa,制冷量为6.7 kW,运行后大约82 min,冷库内大部分测点处的温度达到了目标温度-18℃;在维持工况时,透平的进气压力为0.81 MPa,制冷量为3.8 kW,运行120 min内冷库内温度波动较小,且基本不随时间变化。实验结果表明,基于空气制冷的船舶冷库系统具有绿色无污染、制冷响应快、温区范围宽的优点,能够实现冷库快速降温,改善冷库内温度均匀性和食品储藏能力。 展开更多
关键词 空气制冷 透平膨胀机 船用冷库
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小型低温透平制冷机中电动机和发电机的应用 被引量：4
6
作者 李军 侯予 +1 位作者 林韶宁 陈纯正 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期14-16,31,共4页
介绍了低温领域中小型透平制冷机应用的电动机和发电机 ,列举了四种主要的应用型式 ,即 :小型制冷机中应用电机驱动压缩机 ;透平膨胀机中采用发电机制动 ;发电机吸收同轴膨胀机增压机功差以及电动机发电机两用电机。同时探讨了微型制冷... 介绍了低温领域中小型透平制冷机应用的电动机和发电机 ,列举了四种主要的应用型式 ,即 :小型制冷机中应用电机驱动压缩机 ;透平膨胀机中采用发电机制动 ;发电机吸收同轴膨胀机增压机功差以及电动机发电机两用电机。同时探讨了微型制冷机领域对低温电机的特殊要求及其发展方向。 展开更多
关键词 发电机 电动机 用电 电机驱动 压缩机 微型制冷机 动压 透平膨胀机 应用型式
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吸附制冷工质对的有效扩散系数测定及其分析 被引量：7
7
作者 王勤 陈光明 韩宝琦 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期187-191,共5页
采用非稳态热重法测定了吸附制冷工质对 13X H2 O的有效扩散系数。测量范围是 :温度 5 0～ 2 5 0℃ ,压力0 6～ 3.5kPa。实验数据表明 ,压力和吸附量在测量范围内对有效扩散系数的影响很小 ,可近似折算于有效扩散系数与温度的依赖关系... 采用非稳态热重法测定了吸附制冷工质对 13X H2 O的有效扩散系数。测量范围是 :温度 5 0～ 2 5 0℃ ,压力0 6～ 3.5kPa。实验数据表明 ,压力和吸附量在测量范围内对有效扩散系数的影响很小 ,可近似折算于有效扩散系数与温度的依赖关系———Arrhenius方程中。水分子的表面扩散是颗粒内扩散的主要控制因素。 展开更多
关键词 有效扩散系数 吸附制冷工质 测定 分子筛
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喷液在制冷系统中的应用 被引量：11
8
作者 李强 李涛 +2 位作者 郝亮 阚杰 袁秀玲 《制冷与空调》 2005年第3期31-34,共4页
本文对喷液在制冷系统中的应用进行了总结分析,综述了国内外已有的研究成果。以压缩机动态数学模型和换热模型为基础,详细阐述了喷射气态制冷剂和喷射液态制冷剂两种应用方式和作用,分析了压缩机转速、喷射压力和喷角等因素对喷液的影响。
关键词 制冷系统 应用 喷液 动态数学模型 压缩机转速 研究成果 换热模型 喷射压力 制冷剂 国内外
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间接制冷系统中除霜、能耗及温室效应的比较 被引量：5
9
作者 阚杰 郝亮 +2 位作者 李涛 李强 袁秀玲 《制冷与空调》 2005年第3期53-56,共4页
本文主要介绍间接制冷系统的流程原理,阐述了三种不同的除霜方式:暖液除霜、电加热除霜及热气除霜,并对在间接制冷系统中普遍应用的暖液除霜和电加热除霜进行了比较分析,结果表明暖液除霜更为高效。最后比较了直接制冷系统与间接制冷系... 本文主要介绍间接制冷系统的流程原理,阐述了三种不同的除霜方式:暖液除霜、电加热除霜及热气除霜,并对在间接制冷系统中普遍应用的暖液除霜和电加热除霜进行了比较分析,结果表明暖液除霜更为高效。最后比较了直接制冷系统与间接制冷系统的能耗和温室效应影响,发现间接制冷系统的能耗更小,温室效应影响更低,对节能和环保有利。 展开更多
关键词 制冷系统 温室效应 间接 能耗 热气除霜 比较分析 电加热
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空气制冷机微机动态测试系统及分析软件的开发 被引量：1
10
作者 朱朝辉 王恒 +2 位作者 杨金焕 姚艳霞 陈纯正 《制冷》 2002年第4期14-18,共5页
针对空气制冷机系统实验台的特点 ,设计了一套微机动态测试系统及数据分析、处理软件 ,可方便快捷地对空气制冷机系统的机械性能。
关键词 微机动态测试系统 分析软件 空气制冷机 透平膨胀机 软件开发
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从第17届国际低温工程会议看近二十年来国际低温领域的重大进展
11
作者 吴裕远 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 1999年第2期60-62,共3页
关键词 低温工程 国际会议 低温技术 进展
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汽车空调两级制冷系统与常规制冷系统的性能对比试验
12
作者 张兴群 袁秀玲 +1 位作者 陈蕴光 黄东 《制冷与空调》 2004年第4期44-46,共3页
介绍了在同一车室环境下对两级制冷系统与常规制冷系统所进行的试验测试,并对试验数据进行了分析,结果表明两级制冷系统在效率及制冷能力方面均优于常规制冷系统。
关键词 汽车工程 汽车空调 两级制冷系统 制冷效率 系统测试
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适合HFC制冷系统的润滑方法
13
作者 徐明仿 杜维明 《冷藏技术》 2004年第2期51-54,共4页
现在的HFC制冷系统的合成润滑油存在稳定性差、易引起堵塞、价格昂贵等问题，因而系统需要更完善的润滑方法。本文介绍了几种适合HFC制冷系统的润滑方法和原理，往润滑油中加入添加剂可以改善润滑性能、增强润滑油的稳定性、提高抗污染... 现在的HFC制冷系统的合成润滑油存在稳定性差、易引起堵塞、价格昂贵等问题，因而系统需要更完善的润滑方法。本文介绍了几种适合HFC制冷系统的润滑方法和原理，往润滑油中加入添加剂可以改善润滑性能、增强润滑油的稳定性、提高抗污染能力；采用新型润滑油，是一种很有前途的提高润滑油性能的有效方法；对HFC系统进行适当的改进后，矿物油和烷基苯类油也可以应用在HFC系统中。 展开更多
关键词 HFC制冷系统 润滑方法 添加剂 润滑油 矿物油 烷基苯 稳定性 价格
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运载火箭低温输送系统间歇泉特性及抑制方案探究 被引量：2
14
作者 毛红威 厉彦忠 +2 位作者 王磊 谢福寿 王娇娇 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期483-489,共7页
为研究重型运载火箭液氧管道中的间歇泉现象并设计有效的抑制方法,调研分析了不同领域中间歇泉的研究现状及低温领域间歇泉的特点。揭示了低温推进剂管道中间歇泉的动态特性和产生机理,提出了重型运载火箭间歇泉抑制方法。研究表明:1)... 为研究重型运载火箭液氧管道中的间歇泉现象并设计有效的抑制方法,调研分析了不同领域中间歇泉的研究现状及低温领域间歇泉的特点。揭示了低温推进剂管道中间歇泉的动态特性和产生机理,提出了重型运载火箭间歇泉抑制方法。研究表明:1)低温领域发生间歇泉的管道结构参数、热流输入方式、液体性质与其他领域相比有较大不同;2)减压沸腾是间歇泉产生的主要原因,弹状气泡不是低温管道中产生间歇泉的必要条件;3)间歇泉过程中会出现剧烈的压力降低和突增现象,在恶劣工况下压力波动可达兆帕量级;4)根据重型火箭的管路布局方式,可选择氦气注入或者外界热流引起循环流动的方法来抑制间歇泉。 展开更多
关键词 重型运载火箭 低温推进剂 液氧 间歇泉 抑制方案
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第17届国际低温工程会议简介
15
作者 吴裕远 《国际学术动态》 1999年第4期59-59,共1页
由国际低温工程委员会(ICEC)和国际制冷学会(IIR)支持的1998年第17届国际低温工程会议(ICEC 17)于1998年7月14日至17日在英国南部海滨城市布恩茅斯召开。与会约340人。会中有14篇特邀报告,95篇分会场报告,155篇张贴展示论文。会上有56... 由国际低温工程委员会(ICEC)和国际制冷学会(IIR)支持的1998年第17届国际低温工程会议(ICEC 17)于1998年7月14日至17日在英国南部海滨城市布恩茅斯召开。与会约340人。会中有14篇特邀报告,95篇分会场报告,155篇张贴展示论文。会上有56家公司作现场展示。会议的学术报告分三部分,即制冷,超导,低温系统和低温装置。 展开更多
关键词 低温工程 低温系统 脉管制冷机 小型低温制冷机 低温装置 高温超导体 国际 会议 海滨城市 学术报告
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基于空气制冷系统的高密度冷库降温-维持工况仿真计算特性分析 被引量：1
16
作者 王少鹏 张益诚 +3 位作者 罗君 王俊新 陈良 侯予 《船海工程》 北大核心 2022年第5期37-41,共5页
为合理规划高密度冷库设计及送风条件,以空气制冷系统特性结果为输入参数,将送风管路、冷库和回风管路耦合,采用CFD软件构建流动换热三维数值模型,对夏季降温-维持工况下的冷库内的传热过程进行非稳态求解,计算结果表明,13 min左右,冷... 为合理规划高密度冷库设计及送风条件,以空气制冷系统特性结果为输入参数,将送风管路、冷库和回风管路耦合,采用CFD软件构建流动换热三维数值模型,对夏季降温-维持工况下的冷库内的传热过程进行非稳态求解,计算结果表明,13 min左右,冷库内大部分截面的温度达到了降温目标温度-18℃;大约在15 min左右,冷库内全部截面的温度达到了-18℃;货物温度也达到了-18℃,并维持在-18℃。在维持工况,冷库内全部截面的温度及货物温度波动较小,精度和温度均匀性可以达到±1℃,说明高密度冷库采用孔板送风的形式,在内部货物密度达到0.52时,其降温速率依然可以保持在较高的水平,温度均匀性也可满足冷库高精度的要求。 展开更多
关键词 空气制冷 高密度 冷库 CFD 温度场
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R410A与R404A制冷系统过冷应用分析 被引量：3
17
作者 苏航 陈蕴光 +3 位作者 袁秀玲 姜增辉 杨一帆 冯军 《制冷与空调》 2002年第1期64-68,共5页
R4 10A与R4 0 4A都有较低的临界温度。因此 ,当冷凝温度升高时 ,系统的制冷量与能效比都显著地减少。不论通过外部循环过冷或经济器过冷 ,都可显著地提高制冷能力和性能系数COP。本文对蒸发温度为 - 4 0℃和 +
关键词 过冷 经济器 性能系数 R404A 制冷剂 制冷系统 R410A 外部循环 制冷量
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火箭升空大热流下低温贮箱热分层仿真研究
18
作者 王天祥 陈强 +2 位作者 王磊 梁鸽 厉彦忠 《真空与低温》 2024年第5期572-579,共8页
为揭示运载火箭裸壁贮箱内低温推进剂的温度场分布,建立了涵盖流体区与固壁区的耦合仿真模型,实现了地面预增压、升空气动加热、升空增压排液过程的连续预示,对比研究了贮箱侧壁是否绝热对箱内热分层与增压规律的影响。结果表明:预增压... 为揭示运载火箭裸壁贮箱内低温推进剂的温度场分布,建立了涵盖流体区与固壁区的耦合仿真模型,实现了地面预增压、升空气动加热、升空增压排液过程的连续预示,对比研究了贮箱侧壁是否绝热对箱内热分层与增压规律的影响。结果表明:预增压阶段的增压效果与箱内气枕区的热力学状态密切相关,延长预增压过程有利于减弱后期压力衰减幅度;裸壁贮箱升空阶段的气动加热会产生强烈的自然对流与热分层,影响液氧温度品质,箱内液氧最高温度可超过93 K;贮箱采用发泡绝热后可显著减弱升空气动热对箱内低温推进剂温度品质的影响。研究工作可为未来火箭低温贮箱的绝热方案设计提供指导。 展开更多
关键词 低温推进剂 热分层 数值仿真 沸腾气泡
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低温推进剂在轨加注技术与方案研究综述 被引量：26
19
作者 马原 厉彦忠 +2 位作者 王磊 朱康 徐孟健 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期245-252,共8页
为了探究适用于低温推进剂在轨加注的相关技术与方案,通过文献调研与对比分析,介绍国内外在轨加注技术的研究现状,梳理低温推进剂在轨加注的关键技术,研究现有加注技术与方案对低温推进剂的适用性,并提出我国开展相关研究的思路与方向... 为了探究适用于低温推进剂在轨加注的相关技术与方案,通过文献调研与对比分析,介绍国内外在轨加注技术的研究现状,梳理低温推进剂在轨加注的关键技术,研究现有加注技术与方案对低温推进剂的适用性,并提出我国开展相关研究的思路与方向。研究表明:1)气液分离、蒸发量控制、质量测量和流体驱动循环等技术是直接影响推进剂在轨加注系统结构与加注性能的关键技术;2)低温推进剂具有沸点低、表面张力小等特殊性,对气液分离、系统热防护等技术的性能要求更高;3)表面张力式气液分离、纤维镜或射频质量检测、多层隔热材料、热力学排气系统(TVS)以及无排气加注等先进技术方案对低温流体和微重力环境均具有更好的适用性,将成为实现低温推进剂在轨加注的关键突破口。 展开更多
关键词 低温推进剂 在轨加注 深空探测 气液分离 加注方案
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碳氢化合物在制冷工质替代过程中的应用 被引量：14
20
作者 王松岭 论立勇 +1 位作者 谢英柏 成耀龙 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期121-124,共4页
氟利昂类物质由于会破坏臭氧层并产生温室效应而被限制使用,并规定了禁用年限,因而寻找一种对环境不产生危害的环保制冷剂就成为了制冷行业的当务之急。碳氢化合物类制冷剂如丙烷(HC290)、丁烷(HC600)、异丁烷(HC600a)等ODP值为零,GWP... 氟利昂类物质由于会破坏臭氧层并产生温室效应而被限制使用,并规定了禁用年限,因而寻找一种对环境不产生危害的环保制冷剂就成为了制冷行业的当务之急。碳氢化合物类制冷剂如丙烷(HC290)、丁烷(HC600)、异丁烷(HC600a)等ODP值为零,GWP值很小,具有很好的热力学特性,且为天然物质,因此是一种很好的氯氟烃制冷剂替代物。为此,分析了常用碳氢化合物制冷工质的物性、热力学特性、循环特性,并与二氟一氯甲烷(CFC12)、二氟二氯甲烷(HCFC22)和四氟乙烷(HFC134a)等氯氟烃制冷工质作了对比分析,总结了它们在制冷空调等领域的应用和研究现状,并对其可燃性和在制冷行业的应用前景进行了分析。 展开更多
关键词 碳氢化合物 替代 制冷 工质 物理性质 热力学性质 可燃性 环境保护
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