低溫與超導最新期刊目錄

車用R290集成熱管理系統制冷性能實驗研究————作者：趙東鵬;華菁陽;席椿富;王慶洋;徐磊;陳江平;

摘要：本文提出了一種車用R290集成雙二次回路熱管理系統，并對其制冷性能進行了實驗評估。結果表明，在壓縮機轉速6 500 rpm、低壓側與高壓側進口水溫分別為15℃和55℃時，系統制冷量Q_c可達10.38 kW,制冷性能系數ε_c為1.59。此外，研究探討了進口水溫和壓縮機轉速對系統性能的交互影響機制。低轉速下，低壓側進口水溫主導蒸發壓力變化，高壓側進口水溫顯著...

基于帶材編織的高溫超導股線臨界電流特性研究————作者：皮偉;楊敬伊;張恒;王普;武宜翔;梁峻豪;

摘要：臨界電流是超導器件設計與應用中的關鍵參數，受溫度和外加磁場幅值及方向的影響顯著。研究通過實驗測量和三維有限元仿真，對比分析了三根高溫超導(HTS)帶材編織的股線與簡單堆疊股線的磁場角度依賴性。實驗在低溫測量系統中進行，仿真采用H公式建立模型。研究結果表明，與簡單堆疊結構股線相比，在無外加磁場且溫度為77 K的情況下，REBCO帶材編織的超導股線臨界電流提升了約18%。在施加外部磁場的情況下，帶材編...

傳導冷卻超導接頭電阻測量裝置研制————作者：曹夢蝶;吳向陽;謝虎;匡光力;

摘要：針對現有技術難以精準測量10^-9Ω量級以下的超導接頭極低電阻這一技術瓶頸，本文設計了一套基于傳導冷卻方式的超導接頭電阻測量裝置，裝置基于電流衰減法原理設計，由低溫杜瓦、GM制冷機、冷屏、超導接頭測試回路等結構組成。通過仿真軟件對裝置進行電磁、機械、穩態熱的詳細分析并完成低溫實驗，結果表明本文設計的裝置符合實驗要求，滿足超導接頭電阻測量要求

ReBCO高溫超導帶材的振動與沖擊測試評估————作者：張俊飛;金環;代天立;秦經剛;李海濤;

摘要：在太空聚變研究中，太空環境下航天器引發的低頻周期性振動或超導磁體運行時的高頻振動，可能導致帶材損傷，致使超導磁體性能衰退，ReBCO高溫超導帶材因具有高載流和強磁場耐受性而廣泛應用。本文利用振動與沖擊實驗系統和平臺，按照航空航天測試條件對ReBCO高溫超導帶材進行測試試驗，設計帶材試驗臺加載工裝，并采用四電極法將振動與沖擊前后的超導帶材在77 K的自場條件下測試，評估其振動與沖擊前后的性能情況。結...

基于電子氟化液的浸沒式電池熱管理實驗研究————作者：姚惠昭;王炎;牟瑞濤;張西龍;李亞倫;王賀武;

摘要：鋰離子電池(LIB)的高效熱管理對其性能和壽命至關重要，浸沒式冷卻技術因其優異的散熱能力成為研究熱點。然而，現有研究在浸沒介質選擇和減少質量損失方面存在不足。為此，本研究構建了一個實驗平臺，測試放電倍率為10 C的電池在浸沒式冷卻下的熱管理性能，并提出了一種密封性能優異的雙腔換熱器(DCHE),探究了三種冷凝換熱模式(自然對流、冷卻液自然對流、循環冷卻液強制對流)和三種電子氟化液(EFL:D2、F...

基于遺傳算法的4.5 K氦制冷機(火用)效率分析及優化————作者：杜涵涵;李俊杰;

摘要：為滿足45 T混合磁體所需的變負荷低溫環境，利用Aspen HYSYS建立基于帶預冷的修正循環的氦制冷機穩態仿真模型，分析系統壓縮機出口壓力、膨脹機流量占比、二級膨脹機進口壓力、一級膨脹機進口溫度、節流閥進口溫度對于系統■效率的影響，進一步通過遺傳算法對系統開展以■效率為目標的熱力學優化，獲得全局穩定的最優解。研究表明，優化后系統的■效率為0.227,較優化前的■效率提高了7.58%,表明遺傳算法...

磁場條件下超疏水表面的防覆冰性能研究————作者：劉佳成;勾昱君;陳曉天;楊國振;

摘要：本研究旨在探究磁場與超疏水表面之間的耦合關系及其對抑霜性能的影響，采用噴涂法制備具有納米粗糙結構的超疏水表面，在不同冷表面溫度和不同環境濕度下條件下，測試磁場強度對超疏水表面和紫銅板表面防覆冰性能的影響。實驗結果表明，與紫銅板表面相比，施加磁場能顯著抑制超疏水表面液滴的凍結，并影響了超疏水表面的浸潤度，磁場增大了超疏水表面液滴的接觸角。此外，不同實驗條件下磁場對表面液滴凍結時間的延遲存在一個極值，...

基于遺傳算法的電池熱管理多目標優化研究————作者：侯興旺;高懷斌;馬建忠;馬逾;

摘要：鋰離子電池的熱管理是提升電動汽車性能和安全性的關鍵，本文基于商用72 A·h磷酸鐵鋰電池，提出一種具有漸變圓缺翅片的新型液體冷卻板，以提升電池熱管理系統的性能。以液冷板的平均溫度及壓降作為目標函數，將通道高度、通道出口間距、翅片直徑以及冷卻液流速作為設計變量，基于響應面代理模型建立變量與目標間的關系，采用第二代非支配排序遺傳算法(NSGA-Ⅱ)進行多目標尋優。研究結果表明：優化后的漸變圓缺式液冷板...

超臨界CH₄在非均勻受熱變截面通道內換熱研究————作者：蘇成杰;海笑;

摘要：為了闡明再生冷卻通道的強化換熱機理，對超臨界甲烷在矩形變截面通道內的流動過程進行了數值模擬。對比了矩形漸縮/漸擴通道和等截面通道的熱力學性能；探究質量流率、熱流密度和通道傾斜角轉變對再生冷卻通道換熱性能的影響；分析協同作用力在變截面通道內強化換熱的機理。結果表明，相同受熱截面下，漸擴通道換熱性能提升28.4%,漸縮通道降低5.51%,而綜合評價因子(PEC)分別為1.09和0.56,這是由于壓降的...

錯列丁胞管束流動與傳熱特性研究————作者：茹靜涵;湯松臻;丁亮;周俊杰;

摘要：針對傳統光滑圓管管束流動阻力較大且綜合性能不高的問題，本研究通過數值模擬分析了不同管束(圓管、橢圓管、丁胞管及混合管束)的流場分布、換熱性能及流動阻力特性。結果表明，橢圓管束由于通流截面積增加，流體平均流速顯著低于圓管束，流線型表面增強了丁胞內的三維渦流，提升了流體混合程度。此外，圓管管束的換熱性能和流動阻力整體高于橢圓管束，丁胞對橢圓管束的強化效果更為顯著。與光滑圓管管束相比，混合橢圓管束的努塞...

不可燃環保混合工質氧氣液化工藝設計優化————作者：唐滿;楊曉惠;黃子旭;陸思凡;何承潤;白瀟瀟;

摘要：針對微小型液氧器對性能和成本兼顧的開發需求，本文設計了一種基于不可燃環保型混合工質的氧氣液化工藝，利用Aspen HYSYS建立其理論模型，進行了混合工質組元優選、組成優化以及工藝流程的優化研究。結果表明，預冷循環采用組合A,主冷循環采用組合a的混合工質時，在相應溫區范圍內的最小等溫節流效應最大；對比SQP法、MIXED法和BOX法的工藝流程優化結果，BOX法在預冷和主冷換熱器的換熱性能，以及整機...

智算服務設備液冷系統技術研究————作者：覃嵐;程虎;王湛;

摘要：針對船舶智算服務液冷系統設計過程中，由于多型設備流阻不一致而導致無法實現同程式管路布局的難題，采用了多目標優化算法來優選流阻目標值，引入流阻一致性約束和多目標優化設計策略，對流阻目標值進行優化。通過設計使每個智算服務機柜的流阻相近目標值，從而克服了這一難題。同時，充分考慮了船舶特殊工作條件和工程需求，綜合分析了散熱效果、能耗、成本等多個關鍵因素，從而實現了高效散熱和液冷系統的穩定運行。優化后的液冷...

基于ARIMA-SVR混合模型的冷柜負荷預測技術研究————作者：李楊;劉斌;鄭佳;朱宗升;

摘要：針對超市冷柜的負荷預測，本文提出一種基于差分整合移動平均自回歸模型(ARIMA)和支持向量回歸模型(SVR)的混合預測模型。該混合模型以準確預測冷柜未來負荷為目標，旨在為小型能耗單位的負荷預測提供方案。在數據通過平穩性檢驗和系數選擇之后，確定ARIMA模型的參數為(7,0,6),得到ARIMA模型的預測結果。將ARIMA模型的預測結果與SVR模型預測的殘差相結合，通過SVR回歸模型來預測ARIMA...

液態包層MHD效應研究的超導磁體設計與分析————作者：儲振宇;張展;袁文東;謝毅;魏紹清;周超;

摘要：針對液態包層內的強磁場與大溫差背景下，液態金屬混合對流的力學問題，研制了一種55噸的重大型磁體系統。通過電磁以及低溫系統的結構設計，對關鍵零部件所受的應力情況展開多物理場耦合分析。并對超導電磁、低溫冷縮、重力三種物理場進行按序耦合，來模擬磁體從拉桿預緊力施加，磁體系統300 K到4 K的冷卻降溫，磁體拉桿動態調節以及磁體勵磁到場等階段的動態過程，分析得出各個階段磁體關鍵部件的應力數值隨時間的變化趨...

基于嵌入式的液氦超導液位采集系統設計————作者：汪幸;李俊杰;

摘要：為了實現低溫系統中液氦液位測量系統的高精度和高集成化，設計了基于嵌入式液氦液位采集系統。利用四線制超導傳感器、外部激勵電流源、分壓電路、二階RC有源低通濾波電路、12位ADC等組成的系統來測量液氦液位高度。并采用滑動均值濾波算法和硬件模塊進行濾波，這種軟硬結合的濾波方式顯著提高數據采集的準確度。實驗結果表明，電流源性能穩定，系統分辨率達到0.1 mm,準確度高，并且解決了電流源輸出變化、單片機電壓...

初級分裂型高溫超導直線發電機的設計與優化————作者：艾立旺;王艷峰;何少軍;李娜;劉冠杰;許孝卓;

摘要：本文提出了一種初級分裂型高溫超導直線發電機(PPHTSLG)拓撲。PPHTSLG通過將超導與電樞繞組分置兩個初級，緩解初級齒部磁飽和，在提升電機功率密度，同時實現超導繞組的低溫靜態密封冷卻。首先，闡述了PPHTSLG的結構與工作原理，初步討論了不同極/槽配合PPHTSLG的電磁性能。其次，引入基于綜合靈敏度分析的降維優化策略，采用白鷺群多目標優化算法，以高功率密度和低推力波動為目標，對PPHTSL...

考慮磁場效應的超導電纜交流損耗計算模型————作者：馬愛清;張順寧;陸思源;焦婷;李紅雷;蘇磊;

摘要：在超導電纜交流損耗傳統解析計算方法中僅為單根帶材損耗的簡單求和，并未考慮螺旋繞制結構和不同帶材之間磁場效應的影響。針對這一問題，本文在Kim擴展模型的基礎上，將外部磁場產生的影響考慮到交流損耗的求解過程中，構建考慮磁場效應的超導電纜交流損耗三維解析計算模型，并以上海35 kV公里級超導電纜示范工程為例，通過對改變多維結構參數下的磁場分布情況進行擬合，得到受磁場效應影響的交流損耗計算方法。最后，針對...

熱導向異性復合相變材料對模擬電池的熱管理研究————作者：李皖皖;郜昆倫;楊彤;章濤;石佳鑫;盧煥坤;周春博;沙雪涵;

摘要：針對電池作為電子設備的核心動力源，具有高能量密度特性易引發熱失控問題。通過定向冷凍法構建向異性碳氣凝膠，制備高熱導率的復合相變材料,當碳氣凝膠含量為15%時，材料展現出優異的向異性。在相變區間內，與向同性相變材料相比，該材料可使電池溫度平均降低5.9℃,有效提升電池熱管理性能，為電池的穩定運行提供可靠保障

樹形翅片相變單元儲能性能強化模擬研究————作者：席麗娜;嚴景好;李杰;李一鳴;劉鳴皋;孫曉兵;孫小琴;

摘要：相變材料導熱系數普遍偏低，顯著阻礙了相變儲能單元的儲存效率和利用水平。為了克服這一缺陷，基于仿生學優勢的分形樹形翅片已被廣泛引入來有效促進相變儲能單元的傳熱性能。本文通過三維固-液相變焓法模型對比了矩形翅片和傳統樹形翅片對相變儲能單元傳熱性能強化作用，基于結果(樹形翅片傳熱死角)對樹形翅片進行結構改進(Fin3)。結果表明，與傳統矩形翅片(Fin1)相比，改進后的樹形翅片(Fin3)儲能優勢更為突...

分離式熱管內部相變傳熱數值模擬研究————作者：劉治鳴;鮑玲玲;任貴陽;

摘要：空氣源熱泵與分離式熱管相耦合作為一種應用于井口防凍的新型供熱系統，利用Fluent軟件對其分離式熱管系統進行數值模擬，將質量能量源項引入各相之中展開數值計算，并針對4種不同充液率對熱管內部工質流動進行了仿真研究，分析充液率對其蒸發段內傳熱性能的影響。結果表明：數值模擬能夠簡單直觀地反映分離式熱管內部的蒸發現象；多相流VOF模型能清晰觀測氣液相變過程和氣泡的變化，有助于對其傳熱性能進行優化；當充液率...

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