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液氧/液甲烷低温推进剂深度过冷加注实验研究 被引量:5
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作者 马原 高炎 +3 位作者 高强 孙强 谢福寿 厉彦忠 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期134-141,共8页
为了提高低温推进剂深度过冷技术成熟度,以充分利用其在降低过冷装置系统质量、延长贮存时间等方面的工程应用优势,针对液氧/液甲烷低温推进剂组合,以70 K/97 K为目标开展深度过冷方案对比与流程设计,并通过搭建中等规模液氧和液甲烷快... 为了提高低温推进剂深度过冷技术成熟度,以充分利用其在降低过冷装置系统质量、延长贮存时间等方面的工程应用优势,针对液氧/液甲烷低温推进剂组合,以70 K/97 K为目标开展深度过冷方案对比与流程设计,并通过搭建中等规模液氧和液甲烷快速深度过冷加注实验系统进行可行性测试验证。结果表明:针对中大规模过冷装置系统,液氧系统采用常压液氮浴+负压液氮浴两级换热过冷方案(换热器均采用铝制板翅式换热芯),液甲烷系统采用常压列管式液氮浴式换热器过冷加注方案;为满足快速过冷加注需求,液氧/液甲烷系统均采用边过冷边加注的系统流程;在加注流量为1.0 L·s^(-1)左右的稳定测试阶段,液氧实验系统中入口温度约108 K的液氧经一级、二级换热器能够分别被冷却至约88 K及70 K以下,液甲烷实验系统也实现了97 K液甲烷的深度过冷与快速加注,成功验证了设计方案的可行性。研究工作能够为中国开展过冷低温推进剂的研究与工程应用提供理论与技术支持。 展开更多
关键词 低温推进剂 液氧/液甲烷 过冷加注方案 液氮浴式换热器 深度过冷
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某液氢温区氦气加温换热系统设计与模拟试验 被引量:3
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作者 赵耀中 王森 +1 位作者 郑然 尹奇志 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期44-47,共4页
为满足某型号火箭冷氦增压系统研制试验条件要求,需模拟发动机冷氦加温换热管道的工作性能。通过3种换热器方式特点的对比,确定了低温氦气-氮气换热的加温换热方案。并对冷氦换热器及相关系统进行了设计、加工和配置,经调试试验获取了... 为满足某型号火箭冷氦增压系统研制试验条件要求,需模拟发动机冷氦加温换热管道的工作性能。通过3种换热器方式特点的对比,确定了低温氦气-氮气换热的加温换热方案。并对冷氦换热器及相关系统进行了设计、加工和配置,经调试试验获取了换热器系统在入口温度较高的条件下之性能参数,分析认为换热系统可以满足模拟试验系统要求。该系统经模拟试验考核,结果表明,设计条件下,氦气温升参数与任务要求值相契合,系统方案达到了设计目的。 展开更多
关键词 冷氦 液氢 氮气 换热器 试验
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液氮发动机的热力循环设计 被引量:1
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作者 刘林 俞小莉 +1 位作者 翟昕 张喜州 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1989-1993,共5页
针对基于单级朗肯循环的液氮发动机效率低和主换热器外表面结霜的问题,设计了基于等熵膨胀的液氮-甲烷-乙烯-R134a四级朗肯循环液氮发动机动力系统新方案.计算结果表明,液氮在所设计的热力循环下的比输出功比采用单级朗肯循环提高了129%... 针对基于单级朗肯循环的液氮发动机效率低和主换热器外表面结霜的问题,设计了基于等熵膨胀的液氮-甲烷-乙烯-R134a四级朗肯循环液氮发动机动力系统新方案.计算结果表明,液氮在所设计的热力循环下的比输出功比采用单级朗肯循环提高了129%;即便充分考虑不可逆因素的影响,液氮的比输出功也远大于蓄电池的比输出功.由于新系统中最上一级热力循环的温度超过水的冰点,避免了主换热器的结霜问题,同时将太阳热能引入新系统,进一步提高了动力系统的效率.比较了基于新循环与基于二级布莱顿循环的液氮动力系统,指出在理想情况下两者的比输出功接近,但当考虑压降和温差等实际因素时,二级布莱顿循环的比输出功远小于所设计的多级多组分朗肯循环. 展开更多
关键词 液氮发动机 多级朗肯循环 无霜换热器
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气调保鲜液氮充注沉浸式汽化器工作特性研究 被引量:1
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作者 郭嘉明 任俊杰 +3 位作者 曾志雄 李斌 沈昊 吕恩利 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期349-354,348,共7页
针对液氮充注气调方式液氮温度较低,直接充注将对果蔬产生冻害问题,为提高液氮汽化器出口温度的控制精度,提高冷量利用率,设计了一种蓄冷液氮充注沉浸式汽化器并搭建试验平台,研究盘管长度、蓄冷剂类型和液氮流量等因素对汽化器工作特... 针对液氮充注气调方式液氮温度较低,直接充注将对果蔬产生冻害问题,为提高液氮汽化器出口温度的控制精度,提高冷量利用率,设计了一种蓄冷液氮充注沉浸式汽化器并搭建试验平台,研究盘管长度、蓄冷剂类型和液氮流量等因素对汽化器工作特性的影响。基于传热理论建立了汽化器出口温度计算模型。计算得到的汽化器出口温度与试验值基本一致,相对误差为2.01%和8.06%。试验结果表明:盘管长度、蓄冷剂类型和液氮流量都对汽化器工作特性有显著影响,盘管长度和液氮流量与充注时间呈线性关系,随着盘管长度增加或液氮流量减小,相关系数升高;当盘管长度为3 m、液氮流量为0.0075 kg/s和蓄冷剂类型为水时,汽化器的换热性能较佳,而当盘管长度为3 m、液氮流量为0.01 kg/s和蓄冷剂类型为水时,汽化器的蓄冷效率较佳。 展开更多
关键词 气调保鲜 沉浸式汽化器 出口温度 盘管长度 蓄冷剂类型 液氮流量
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低温液氮用系列缠绕管式换热器的研究与开发 被引量:6
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作者 张周卫 李跃 +1 位作者 汪雅红 薛佳幸 《石油机械》 2015年第6期117-122,共6页
论述了低温制冷领域内的低温液氮用系列缠绕管式换热器的研究开发现状及进展。举例说明一级回热三股流换热器、二级回热四股流换热器、三级回热五股流换热器以及多股流回热主换热器等多股流、多相流、低温高压交叉换热用低温液氮缠绕管... 论述了低温制冷领域内的低温液氮用系列缠绕管式换热器的研究开发现状及进展。举例说明一级回热三股流换热器、二级回热四股流换热器、三级回热五股流换热器以及多股流回热主换热器等多股流、多相流、低温高压交叉换热用低温液氮缠绕管式换热设备的基本设计方法及内部多股流换热工艺流程,阐述了不同制冷剂及不同用途的低温液氮用缠绕管式换热器和螺旋缠绕管束总体结构特征及工作原理。最后展望了低温液氮系列缠绕管式换热器的重要研究方向及需要进一步解决的关键科学问题。研究内容可为低温液氮领域内缠绕管式换热器的设计计算提供参考。 展开更多
关键词 缠绕管式换热器 低温液氮 合成气 净化气 展望
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液氮发动机换热器的结霜研究
6
作者 于得水 袁祖强 纪和平 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期61-64,共4页
液氮汽车换热器的性能决定着液氮发动机的工作效率。分析了结霜对换热器性能的影响,阐述了换热器结霜的数学过程,并对如何避免换热器的结霜进行研究。提出了两种新型的避免结霜方法:采用预混和式换热器和改变翅片间距。通过试验发现这... 液氮汽车换热器的性能决定着液氮发动机的工作效率。分析了结霜对换热器性能的影响,阐述了换热器结霜的数学过程,并对如何避免换热器的结霜进行研究。提出了两种新型的避免结霜方法:采用预混和式换热器和改变翅片间距。通过试验发现这两种方法可以有效的防止换热器的结霜,提高换热器的汽化效率。 展开更多
关键词 液氮发动机 换热器 结霜
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液氮发动机配气装置的原理与实验研究
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作者 于得水 袁祖强 《机械设计与制造》 北大核心 2010年第11期209-210,共2页
液氮发动机的供气能力决定着它的工作效率,为了提供液氮发动机工作所需要的充足稳定的高压气体,设计了一种应用于液氮发动机的配气装置,该装置由液氮存储设备、低温泵、换热器及配气筒组成,该装置将低温液氮通过换热器汽化成高压氮气,... 液氮发动机的供气能力决定着它的工作效率,为了提供液氮发动机工作所需要的充足稳定的高压气体,设计了一种应用于液氮发动机的配气装置,该装置由液氮存储设备、低温泵、换热器及配气筒组成,该装置将低温液氮通过换热器汽化成高压氮气,提供液氮发动机的正常工作所需的高压气体。对配气装置的原理和热力过程进行研究,并通过实验对换热器性能进行测验和分析,通过实验研究发现该装置供气稳定,出口压力和进出口压力差都能满足液氮发动机正常的工作需要。 展开更多
关键词 液氮发动机 换热器 汽化
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常温进料液氮洗工艺的开发与应用
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作者 尤杨 李燕 张述伟 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期211-215,220,共6页
针对某厂液氮洗工艺进行改造,进行常温进料,突破原料气来自低温甲醇洗的限制。提出了3种改良方案,分别为减少板翅式换热器数量(方案Ⅰ、Ⅱ)和增设甲烷回收装置(方案Ⅲ),以达到与甲醇洗工艺解偶联、节约设备成本、提高经济效益等目的。使... 针对某厂液氮洗工艺进行改造,进行常温进料,突破原料气来自低温甲醇洗的限制。提出了3种改良方案,分别为减少板翅式换热器数量(方案Ⅰ、Ⅱ)和增设甲烷回收装置(方案Ⅲ),以达到与甲醇洗工艺解偶联、节约设备成本、提高经济效益等目的。使用Aspen Plus和Aspen Process Economic Analyzer软件进行模拟优化,结果显示,常温进料液氮洗工艺及其改良方案均符合工艺要求,方案Ⅰ可节约成本达45.78%,方案Ⅲ可回收甲烷达99.16%,为常温进料液氮洗工艺在实际生产中应用指明方向,为优化工艺设计、节约设备成本、提高经济效益提供理论指导。 展开更多
关键词 液氮洗 合成氨 板翅式换热器 甲烷分离 过程模拟
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180K热回收式液氮泵橇热交换系统设计与计算
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作者 王传鸿 张国友 《石油机械》 2015年第2期106-109,共4页
为适应油气井的防爆要求,提高液氮泵橇作业时的安全性,设计了180K热回收式液氮泵橇热交换系统。设计中,采用回收设备运行过程中的废热作为热源将极冷的液氮在蒸发器内转变为可使用的气氮,分析了可利用废热的来源,确定了热交换系统的方案... 为适应油气井的防爆要求,提高液氮泵橇作业时的安全性,设计了180K热回收式液氮泵橇热交换系统。设计中,采用回收设备运行过程中的废热作为热源将极冷的液氮在蒸发器内转变为可使用的气氮,分析了可利用废热的来源,确定了热交换系统的方案,通过对系统进行热计算,确定了关键部件的选型参数,完成了180K热回收式液氮泵橇样机的研制,并对样机进行了热交换系统试验,验证了热交换系统设计及理论计算的合理性。试验结果同时表明,监测的温度数据均能稳定在正常范围,说明该热交换系统能够正常工作且具有较高的稳定性。研究内容为热回收式液氮泵设备的系列化研发奠定了技术基础。 展开更多
关键词 液氮泵 热回收 热交换系统 热源
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