低溫與超導(dǎo)最新期刊目錄

車用R290集成熱管理系統(tǒng)制冷性能實(shí)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(tǒng)，并對其制冷性能進(jìn)行了實(shí)驗評估。結(jié)果表明，在壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速6 500 rpm、低壓側(cè)與高壓側(cè)進(jìn)口水溫分別為15℃和55℃時，系統(tǒng)制冷量Q_c可達(dá)10.38 kW,制冷性能系數(shù)ε_c為1.59。此外，研究探討了進(jìn)口水溫和壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速對系統(tǒng)性能的交互影響機(jī)制。低轉(zhuǎn)速下，低壓側(cè)進(jìn)口水溫主導(dǎo)蒸發(fā)壓力變化，高壓側(cè)進(jìn)口水溫顯著...

基于帶材編織的高溫超導(dǎo)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(dǎo)器件設(shè)計與應(yīng)用中的關(guān)鍵參數(shù)，受溫度和外加磁場幅值及方向的影響顯著。研究通過實(shí)驗測量和三維有限元仿真，對比分析了三根高溫超導(dǎo)(HTS)帶材編織的股線與簡單堆疊股線的磁場角度依賴性。實(shí)驗在低溫測量系統(tǒng)中進(jìn)行，仿真采用H公式建立模型。研究結(jié)果表明，與簡單堆疊結(jié)構(gòu)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(dǎo)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(dǎo)冷卻超導(dǎo)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(xiàn)有技術(shù)難以精準(zhǔn)測量10^-9Ω量級以下的超導(dǎo)接頭極低電阻這一技術(shù)瓶頸，本文設(shè)計了一套基于傳導(dǎo)冷卻方式的超導(dǎo)接頭電阻測量裝置，裝置基于電流衰減法原理設(shè)計，由低溫杜瓦、GM制冷機(jī)、冷屏、超導(dǎo)接頭測試回路等結(jié)構(gòu)組成。通過仿真軟件對裝置進(jìn)行電磁、機(jī)械、穩(wěn)態(tài)熱的詳細(xì)分析并完成低溫實(shí)驗，結(jié)果表明本文設(shè)計的裝置符合實(shí)驗要求，滿足超導(dǎo)接頭電阻測量要求

ReBCO高溫超導(dǎo)帶材的振動與沖擊測試評估————作者：張俊飛;金環(huán);代天立;秦經(jīng)剛;李海濤;

摘要：在太空聚變研究中，太空環(huán)境下航天器引發(fā)的低頻周期性振動或超導(dǎo)磁體運(yùn)行時的高頻振動，可能導(dǎo)致帶材損傷，致使超導(dǎo)磁體性能衰退，ReBCO高溫超導(dǎo)帶材因具有高載流和強(qiáng)磁場耐受性而廣泛應(yīng)用。本文利用振動與沖擊實(shí)驗系統(tǒng)和平臺，按照航空航天測試條件對ReBCO高溫超導(dǎo)帶材進(jìn)行測試試驗，設(shè)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(dǎo)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(jié)...

基于電子氟化液的浸沒式電池?zé)峁芾韺?shí)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(guān)重要，浸沒式冷卻技術(shù)因其優(yōu)異的散熱能力成為研究熱點(diǎn)。然而，現(xiàn)有研究在浸沒介質(zhì)選擇和減少質(zhì)量損失方面存在不足。為此，本研究構(gòu)建了一個實(shí)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(yōu)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(huán)冷卻液強(qiáng)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(jī)(火用)效率分析及優(yōu)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(fù)荷低溫環(huán)境，利用Aspen HYSYS建立基于帶預(yù)冷的修正循環(huán)的氦制冷機(jī)穩(wěn)態(tài)仿真模型，分析系統(tǒng)壓縮機(jī)出口壓力、膨脹機(jī)流量占比、二級膨脹機(jī)進(jìn)口壓力、一級膨脹機(jī)進(jìn)口溫度、節(jié)流閥進(jìn)口溫度對于系統(tǒng)■效率的影響，進(jìn)一步通過遺傳算法對系統(tǒng)開展以■效率為目標(biāo)的熱力學(xué)優(yōu)化，獲得全局穩(wěn)定的最優(yōu)解。研究表明，優(yōu)化后系統(tǒng)的■效率為0.227,較優(yōu)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(guān)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(jié)構(gòu)的超疏水表面，在不同冷表面溫度和不同環(huán)境濕度下條件下，測試磁場強(qiáng)度對超疏水表面和紫銅板表面防覆冰性能的影響。實(shí)驗結(jié)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(jié)，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(shí)驗條件下磁場對表面液滴凍結(jié)時間的延遲存在一個極值，...

基于遺傳算法的電池?zé)峁芾矶嗄繕?biāo)優(yōu)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(guān)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?zé)峁芾硐到y(tǒng)的性能。以液冷板的平均溫度及壓降作為目標(biāo)函數(shù)，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(shè)計變量，基于響應(yīng)面代理模型建立變量與目標(biāo)間的關(guān)系，采用第二代非支配排序遺傳算法(NSGA-Ⅱ)進(jìn)行多目標(biāo)尋優(yōu)。研究結(jié)果表明：優(yōu)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(nèi)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(qiáng)化換熱機(jī)理，對超臨界甲烷在矩形變截面通道內(nèi)的流動過程進(jìn)行了數(shù)值模擬。對比了矩形漸縮/漸擴(kuò)通道和等截面通道的熱力學(xué)性能；探究質(zhì)量流率、熱流密度和通道傾斜角轉(zhuǎn)變對再生冷卻通道換熱性能的影響；分析協(xié)同作用力在變截面通道內(nèi)強(qiáng)化換熱的機(jī)理。結(jié)果表明，相同受熱截面下，漸擴(kuò)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(tǒng)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(shù)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(jié)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(qiáng)了丁胞內(nèi)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(qiáng)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(huán)保混合工質(zhì)氧氣液化工藝設(shè)計優(yōu)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(fā)需求，本文設(shè)計了一種基于不可燃環(huán)保型混合工質(zhì)的氧氣液化工藝，利用Aspen HYSYS建立其理論模型，進(jìn)行了混合工質(zhì)組元優(yōu)選、組成優(yōu)化以及工藝流程的優(yōu)化研究。結(jié)果表明，預(yù)冷循環(huán)采用組合A,主冷循環(huán)采用組合a的混合工質(zhì)時，在相應(yīng)溫區(qū)范圍內(nèi)的最小等溫節(jié)流效應(yīng)最大；對比SQP法、MIXED法和BOX法的工藝流程優(yōu)化結(jié)果，BOX法在預(yù)冷和主冷換熱器的換熱性能，以及整機(jī)...

智算服務(wù)設(shè)備液冷系統(tǒng)技術(shù)研究————作者：覃嵐;程虎;王湛;

摘要：針對船舶智算服務(wù)液冷系統(tǒng)設(shè)計過程中，由于多型設(shè)備流阻不一致而導(dǎo)致無法實(shí)現(xiàn)同程式管路布局的難題，采用了多目標(biāo)優(yōu)化算法來優(yōu)選流阻目標(biāo)值，引入流阻一致性約束和多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計策略，對流阻目標(biāo)值進(jìn)行優(yōu)化。通過設(shè)計使每個智算服務(wù)機(jī)柜的流阻相近目標(biāo)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(guān)鍵因素，從而實(shí)現(xiàn)了高效散熱和液冷系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。優(yōu)化后的液冷...

基于ARIMA-SVR混合模型的冷柜負(fù)荷預(yù)測技術(shù)研究————作者：李楊;劉斌;鄭佳;朱宗升;

摘要：針對超市冷柜的負(fù)荷預(yù)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(yù)測模型。該混合模型以準(zhǔn)確預(yù)測冷柜未來負(fù)荷為目標(biāo)，旨在為小型能耗單位的負(fù)荷預(yù)測提供方案。在數(shù)據(jù)通過平穩(wěn)性檢驗和系數(shù)選擇之后，確定ARIMA模型的參數(shù)為(7,0,6),得到ARIMA模型的預(yù)測結(jié)果。將ARIMA模型的預(yù)測結(jié)果與SVR模型預(yù)測的殘差相結(jié)合，通過SVR回歸模型來預(yù)測ARIMA...

液態(tài)包層MHD效應(yīng)研究的超導(dǎo)磁體設(shè)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(tài)包層內(nèi)的強(qiáng)磁場與大溫差背景下，液態(tài)金屬混合對流的力學(xué)問題，研制了一種55噸的重大型磁體系統(tǒng)。通過電磁以及低溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，對關(guān)鍵零部件所受的應(yīng)力情況展開多物理場耦合分析。并對超導(dǎo)電磁、低溫冷縮、重力三種物理場進(jìn)行按序耦合，來模擬磁體從拉桿預(yù)緊力施加，磁體系統(tǒng)300 K到4 K的冷卻降溫，磁體拉桿動態(tài)調(diào)節(jié)以及磁體勵磁到場等階段的動態(tài)過程，分析得出各個階段磁體關(guān)鍵部件的應(yīng)力數(shù)值隨時間的變化趨...

基于嵌入式的液氦超導(dǎo)液位采集系統(tǒng)設(shè)計————作者：汪幸;李俊杰;

摘要：為了實(shí)現(xiàn)低溫系統(tǒng)中液氦液位測量系統(tǒng)的高精度和高集成化，設(shè)計了基于嵌入式液氦液位采集系統(tǒng)。利用四線制超導(dǎo)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(tǒng)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(jìn)行濾波，這種軟硬結(jié)合的濾波方式顯著提高數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確度。實(shí)驗結(jié)果表明，電流源性能穩(wěn)定，系統(tǒng)分辨率達(dá)到0.1 mm,準(zhǔn)確度高，并且解決了電流源輸出變化、單片機(jī)電壓...

初級分裂型高溫超導(dǎo)直線發(fā)電機(jī)的設(shè)計與優(yōu)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(dǎo)直線發(fā)電機(jī)(PPHTSLG)拓?fù)洹�PPHTSLG通過將超導(dǎo)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(jī)功率密度，同時實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)繞組的低溫靜態(tài)密封冷卻。首先，闡述了PPHTSLG的結(jié)構(gòu)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(yōu)化策略，采用白鷺群多目標(biāo)優(yōu)化算法，以高功率密度和低推力波動為目標(biāo)，對PPHTSL...

考慮磁場效應(yīng)的超導(dǎo)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(dǎo)電纜交流損耗傳統(tǒng)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(jié)構(gòu)和不同帶材之間磁場效應(yīng)的影響。針對這一問題，本文在Kim擴(kuò)展模型的基礎(chǔ)上，將外部磁場產(chǎn)生的影響考慮到交流損耗的求解過程中，構(gòu)建考慮磁場效應(yīng)的超導(dǎo)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(dǎo)電纜示范工程為例，通過對改變多維結(jié)構(gòu)參數(shù)下的磁場分布情況進(jìn)行擬合，得到受磁場效應(yīng)影響的交流損耗計算方法。最后，針對...

熱導(dǎo)向異性復(fù)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(shè)備的核心動力源，具有高能量密度特性易引發(fā)熱失控問題。通過定向冷凍法構(gòu)建向異性碳?xì)饽�膠，制備高熱導(dǎo)率的復(fù)合相變材料,當(dāng)碳?xì)饽�膠含量為15%時，材料展現(xiàn)出優(yōu)異的向異性。在相變區(qū)間內(nèi)，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?zé)峁芾硇阅埽瑸殡姵氐姆�(wěn)定運(yùn)行提供可靠保障

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

摘要：相變材料導(dǎo)熱系數(shù)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(xué)優(yōu)勢的分形樹形翅片已被廣泛引入來有效促進(jìn)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(tǒng)樹形翅片對相變儲能單元傳熱性能強(qiáng)化作用，基于結(jié)果(樹形翅片傳熱死角)對樹形翅片進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)(Fin3)。結(jié)果表明，與傳統(tǒng)矩形翅片(Fin1)相比，改進(jìn)后的樹形翅片(Fin3)儲能優(yōu)勢更為突...

分離式熱管內(nèi)部相變傳熱數(shù)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(yīng)用于井口防凍的新型供熱系統(tǒng)，利用Fluent軟件對其分離式熱管系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)值模擬，將質(zhì)量能量源項引入各相之中展開數(shù)值計算，并針對4種不同充液率對熱管內(nèi)部工質(zhì)流動進(jìn)行了仿真研究，分析充液率對其蒸發(fā)段內(nèi)傳熱性能的影響。結(jié)果表明：數(shù)值模擬能夠簡單直觀地反映分離式熱管內(nèi)部的蒸發(fā)現(xiàn)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(jìn)行優(yōu)化；當(dāng)充液率...

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