日本空间液氦温区低温技术的发展现状 被引量：16

1

作者 甘智华 陶轩 +2 位作者 刘东立 孙潇 闫春杰 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1821-1835,共15页

介绍日本空间探测器中液氦温区低温技术的发展历程,大致可以分成3个阶段:超流氦杜瓦(湿法)、斯特林制冷机冷却超流氦杜瓦(半干半湿法)以及斯特林制冷机预冷J-T(Joule-Thomson)制冷机(干法).通过不断改进,制冷机的性能和可靠性稳步提高.... 介绍日本空间探测器中液氦温区低温技术的发展历程,大致可以分成3个阶段:超流氦杜瓦(湿法)、斯特林制冷机冷却超流氦杜瓦(半干半湿法)以及斯特林制冷机预冷J-T(Joule-Thomson)制冷机(干法).通过不断改进,制冷机的性能和可靠性稳步提高.日本依托一系列空间项目,用早期项目的经验为后续计划确定方向,在解决问题的过程中进步,可以为我国开发相关技术提供参考. 展开更多

关键词 液氦温区 斯特林制冷机 J-T制冷机 空间探测器

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基于改进AVOA的小型自由活塞斯特林制冷机控制算法研究 被引量：2

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作者 张仲秀 徐雅 +1 位作者 孙大明 王建中 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期86-94,共9页

针对小型自由活塞斯特林制冷机在温度控制系统中建模复杂以及易受环境温度和热负载变化的影响等问题,提出一种基于改进非洲秃鹫优化算法的模糊PID控制算法。通过在一台10 W@77 K自由活塞斯特林制冷机的温度控制系统中加入滞环偏置继电... 针对小型自由活塞斯特林制冷机在温度控制系统中建模复杂以及易受环境温度和热负载变化的影响等问题,提出一种基于改进非洲秃鹫优化算法的模糊PID控制算法。通过在一台10 W@77 K自由活塞斯特林制冷机的温度控制系统中加入滞环偏置继电器辨识制冷机的数学模型,以此构建闭环控制系统,着重针对基于改进非洲秃鹫算法的模糊PID控制算法进行仿真实验。针对非洲秃鹫优化算法存在的容易陷入局部最优、收敛速度慢等问题,提出了一种融合多策略的改进非洲秃鹫优化算法,其中引入Tent混沌映射以提高初始个体多样性,并对次优秃鹫选择策略进行改进,加强算法脱离局部困境的能力,最后利用精英反向学习进一步增强算法全局搜索能力。仿真实验结果表明,该算法与PID算法、模糊PID算法和非洲秃鹫算法优化的模糊PID算法相比,调节时间分别降低79.69%、56.22%、50.26%,超调量分别减少87.70%、59.81%、60.38%;在加入方波扰动、白噪声、脉冲扰动和正弦波扰动下,控制系统的超调量的变化率分别为2.61%、2.35%、2.44%和2.49%。因此,基于改进非洲秃鹫算法的模糊PID控制算法与常规控制算法相比,具有响应速度快、超调小、抗干扰性强和稳定性好等优点。 展开更多

关键词 斯特林制冷机 继电反馈辨识 非洲秃鹫优化算法 抗干扰性

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基于电容法的管内低温流体液膜厚度测量方法 被引量：7

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作者 王宇辰 陈建业 +1 位作者 徐璐 张小斌 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1855-1858,共4页

研制基于电容方法测量液氮/氮蒸汽分层两相流液膜厚度的装置.电容传感器采用双曲面板大包围对称结构,通过有限元模型对环向角、曲面轴向宽度等主要结构参数进行优化;以ADI公司的24位电容数字转换芯片AD7746为核心,建立电容采集电路,有... 研制基于电容方法测量液氮/氮蒸汽分层两相流液膜厚度的装置.电容传感器采用双曲面板大包围对称结构,通过有限元模型对环向角、曲面轴向宽度等主要结构参数进行优化;以ADI公司的24位电容数字转换芯片AD7746为核心,建立电容采集电路,有效地减小了导线带来的杂散电容,构成了一个实时的高精度液膜厚度动态检测系统.通过实验测量液氮/氮蒸汽在倾斜透明石英玻璃管内流动过程的液膜厚度,与根据流量计算的理论值进行对比.结果显示,当采集频率达到16Hz时,液面高度采集误差小于0.5mm. 展开更多

关键词 电容法 液膜厚度 低温流体 传感器

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苹果垂直送风式压差预冷性能模拟与分析 被引量：11

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作者 金滔 李博 +2 位作者 朱宗升 韩思雨 魏健健 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期369-375,共7页

压差预冷是广泛应用于果蔬保鲜的预冷措施,采用垂直送风方式相较于传统的水平送风方式具有更好的冷却效果。通过建立单箱苹果垂直送风式压差预冷过程的数值模型,分析了送风速度、送风温度及箱体开孔率对预冷性能的影响。模拟结果表明,... 压差预冷是广泛应用于果蔬保鲜的预冷措施,采用垂直送风方式相较于传统的水平送风方式具有更好的冷却效果。通过建立单箱苹果垂直送风式压差预冷过程的数值模型,分析了送风速度、送风温度及箱体开孔率对预冷性能的影响。模拟结果表明,当送风速度由0.5 m/s增大至2.5 m/s时,苹果的冷却时间由127 min下降至90 min,苹果中心温度平均偏差由0.51℃下降至0.20℃;当送风温度由2℃升高至6℃时,7/8冷却时间不变,冷却终温与送风温度接近;当箱体开孔率由15%增大至30%时,冷却速率相近,压降由418 Pa降低至86.8 Pa,苹果中心温度平均偏差由0.73℃上升至1.11℃。结合实际情况,在15%开孔率下垂直送风式压差预冷的最佳送风速度约为2.0 m/s,低于相同工况下水平送风的最佳送风速度;在压降满足设计要求的前提下,出于结构强度考虑,宜采用较小的箱体开孔面积;为了减小质量损失率,应使气流均匀流过所有苹果表面,从而使其表面温度快速下降。 展开更多

关键词 苹果 压差预冷 垂直送风 冷却性能 数值模拟

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耦合运行对双循环冰箱冷冻循环的影响研究 被引量：3

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作者 邬晗晖 唐黎明 +3 位作者 陈光明 蒋若恒 陈琪 李建军 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期21-27,共7页

针对耦合双循环冰箱系统在耦合过冷运行时冷冻循环冷凝压力下降,致使系统节能效果难以发挥的问题,对耦合双循环冰箱冷冻循环系统进行了模拟与实验研究。研究表明,随着耦合制冷量的逐渐增加,冷冻循环系统冷凝压力逐渐降低,部分冷凝过程... 针对耦合双循环冰箱系统在耦合过冷运行时冷冻循环冷凝压力下降,致使系统节能效果难以发挥的问题,对耦合双循环冰箱冷冻循环系统进行了模拟与实验研究。研究表明,随着耦合制冷量的逐渐增加,冷冻循环系统冷凝压力逐渐降低,部分冷凝过程在耦合过冷器中进行;当耦合制冷量超过一定值时,耦合运行并不能提升系统性能,反而会使系统性能恶化。造成该结果的原因是随着耦合制冷量的增加,冷冻循环系统冷凝器中的制冷剂逐渐向蒸发器迁移,系统的制冷剂充注量不能满足耦合运行的需要。 展开更多

关键词 冰箱 双循环 过冷 制冷剂分布

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耦合双循环冰箱的温度及耦合运行控制策略 被引量：2

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作者 何万基 沈燕 +2 位作者 陈光明 韩斌斌 唐黎明 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1521-1528,1536,共9页

针对现有冰箱控制策略仅对间室温度进行控制而难以保证耦合双循环冰箱耦合运行要求的问题,提出了温度及耦合运行控制策略,在双位调节上下温度界限基础上引入温度偏移参数,实现了间室温度和系统耦合运行的协同控制.利用冰箱动态模型对不... 针对现有冰箱控制策略仅对间室温度进行控制而难以保证耦合双循环冰箱耦合运行要求的问题,提出了温度及耦合运行控制策略,在双位调节上下温度界限基础上引入温度偏移参数,实现了间室温度和系统耦合运行的协同控制.利用冰箱动态模型对不同温度偏移参数的控制方案进行模拟分析,得到了温控精度和耦合控制效果较佳的最优参数组合.以一台冰箱样机为实验对象,应用最优参数组合,开展了与常规控制策略的对比实验以及变工况条件的实验,实验结果验证了温度及耦合运行控制策略的有效性和变工况适应性.在25℃环境温度工况下,新型控制策略的耦合控制效果显著优于常规控制策略.在变工况条件下,冰箱稳定运行时的耦合利用率普遍超过85%,间室的温度也基本维持在合理范围内. 展开更多

关键词 冰箱 控制策略 双循环 耦合过程

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Gedeon声直流对四级行波热声发动机性能的影响 被引量：1

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作者 黎明 封叶 +1 位作者 汤珂 金滔 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1633-1639,共7页

为了研究Gedeon声直流对具有环路结构的四级行波热声发动机热效率的影响,基于热声学理论,在给定加热功率以及热声核入口参数的条件下,对不同Gedeon声直流下热声发动机内热声核进行模拟,探究Gedeon声直流对热声核的声场分布包括温度分布... 为了研究Gedeon声直流对具有环路结构的四级行波热声发动机热效率的影响,基于热声学理论,在给定加热功率以及热声核入口参数的条件下,对不同Gedeon声直流下热声发动机内热声核进行模拟,探究Gedeon声直流对热声核的声场分布包括温度分布、体积流速振幅分布、压力振幅分布、压力与速度相位差分布、声功率分布以及总能流率分布的影响,针对Gedeon声直流对回热器以及热缓冲管内温度梯度的影响机制进行分析.结果表明,Gedeon声直流携带的能流是影响温度梯度的关键因素,给出Gedeon声直流对四级行波热声发动机热效率影响的定量评估. 展开更多

关键词 热声发动机 行波 Gedeon声直流 热效率

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氟塑钢复合管冲蚀磨损性能的试验研究 被引量：1

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作者 袁瑞峰 孙志坚 +3 位作者 杨继虎 杨明 胡亚才 俞自涛 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期43-49,共7页

通过实验研究适用于电厂余热深度回收的新型氟塑钢复合管的冲蚀磨损性能,主要考察在刚玉砂和煤灰两种颗粒冲蚀下,气流速度、温度与颗粒质量浓度等对复合管中低速气流冲蚀磨损的影响.通过扫描电子显微镜对冲蚀磨损后的表面微观形貌进行观... 通过实验研究适用于电厂余热深度回收的新型氟塑钢复合管的冲蚀磨损性能,主要考察在刚玉砂和煤灰两种颗粒冲蚀下,气流速度、温度与颗粒质量浓度等对复合管中低速气流冲蚀磨损的影响.通过扫描电子显微镜对冲蚀磨损后的表面微观形貌进行观察,初步探讨冲蚀磨损机制.结果表明,在中低速度下,复合管的冲蚀磨损速率随气流速度的变化呈幂函数关系;在两种不同颗粒的冲蚀下,复合管的冲蚀磨损速率随颗粒质量浓度的变化均近似呈线性关系;复合管的冲蚀磨损速率随气流温度的升高而降低,但变化幅度不大;微观形貌分析显示,复合管表面受到颗粒反复垂直冲击时主要发生塑性变形,局部出现显微裂纹,在受到颗粒的反复斜向冲击时主要发生切削和犁耕. 展开更多

关键词 冲蚀磨损 固体颗粒 四氟乙烯与全氟代烷基乙烯基醚共聚物(PFA) 复合管 磨损机制

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无油有阀线性压缩机性能测试及优化研究 被引量：1

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作者 邱长煦 潘昱炽 +2 位作者 申运伟 陶轩 甘智华 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期18-23,共6页

为探究恩布拉科(Embraco)无油线性压缩机WMD7H驱动液氦温区JT制冷机可行性,对该压缩机进行了性能测试。介绍了恩布拉科压缩机运行机理,搭建了压缩机测试系统。以氦气为工质,在低压压力保持在约0.1 MPa条件下,该压缩机稳定运行时最高压... 为探究恩布拉科(Embraco)无油线性压缩机WMD7H驱动液氦温区JT制冷机可行性,对该压缩机进行了性能测试。介绍了恩布拉科压缩机运行机理,搭建了压缩机测试系统。以氦气为工质,在低压压力保持在约0.1 MPa条件下,该压缩机稳定运行时最高压比可达10,对应质量流量为7.5 mg/s,此时效率为21.3%;当压比为5、流量为13.5 mg/s时,最高可获得39.4%的效率。 展开更多

关键词 JT制冷机 恩布拉科线性压缩机 氦气 实验

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用于热声发电的曲柄连杆式换能器工作特性

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作者 罗凯 孙大明 +4 位作者 章杰 张宁 王凯 徐雅 邹江 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1619-1625,共7页

针对热声发电系统的曲柄连杆式换能器建立数学物理模型,研究不同活塞质量、转动惯量、压力振幅及负载电阻对换能器工作特性的影响规律.结果表明:由于行程固定,曲柄连杆式换能器阻抗幅值由压力振幅、频率、活塞行程及面积确定,相位角由... 针对热声发电系统的曲柄连杆式换能器建立数学物理模型,研究不同活塞质量、转动惯量、压力振幅及负载电阻对换能器工作特性的影响规律.结果表明:由于行程固定,曲柄连杆式换能器阻抗幅值由压力振幅、频率、活塞行程及面积确定,相位角由负载电阻与输入压力振幅共同决定.当输入振幅0.2 MPa、频率65 Hz的压力波,负载电阻为110Ω时,换能器的阻抗实部为1.244×107 Pa·s/m3,虚部为-1.209×107 Pa·s/m3,可输出电功为680.1 W,声电效率约为82.2%. 展开更多

关键词 热声发电 曲柄连杆 阻抗 换能器

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中间介质型烟气换热器无量纲材料成本模型

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作者 黄凯 孙志坚 +3 位作者 钱文瑛 杨继虎 俞自涛 胡亚才 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1362-1368,共7页

为了优化中间介质型烟气换热器(MGGH)的设计,以换热材料年成本为目标函数,基于换热器设计理论和工程造价理论中的材料成本计算方法,定义换热材料年成本、比性能价格、无量纲材料成本及其他相关的4个无量纲量温度,建立中间介质型烟气换... 为了优化中间介质型烟气换热器(MGGH)的设计,以换热材料年成本为目标函数,基于换热器设计理论和工程造价理论中的材料成本计算方法,定义换热材料年成本、比性能价格、无量纲材料成本及其他相关的4个无量纲量温度,建立中间介质型烟气换热器成本模型及无量纲成本模型,给出求解该模型的解析法和迭代法.通过迭代计算求解某电厂中间介质型烟气换热器的设计参数,给出材料选择方案和优化设计方案,优化前后中间介质型烟气换热器的成本理论上约降低5%.计算得到几种工况下MGGH无量纲关系图,查阅该表所得值与理论计算值误差小于5%. 展开更多

关键词 成本模型 中间介质型换热器(MGGH) 设计计算 优化设计 迭代计算 余热利用

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