深低溫固液兩相流體即深低溫漿體,比常沸點液體具有溫度更低、密度更大以及熱容量更高等優(yōu)點。目前深低溫漿體的研究主要針對氫漿和氮漿。氫漿是潛在的航天推進(jìn)劑以及低溫超導(dǎo)與中子源冷卻劑,而氮漿則在高溫超導(dǎo)電纜的冷卻方面具有應(yīng)用前景。從上世紀(jì)六七十年代開始,在低溫漿體的制備、觀測以及流動傳熱特性等方面已經(jīng)取得了一定的研究進(jìn)展,但深低溫固液兩相流的流動與傳熱機(jī)理十分復(fù)雜,目前的研究仍然非常有限,距離低溫漿體在航天與高溫超導(dǎo)領(lǐng)域的實用化依然存在較大的距離。本文對低溫漿體的密度、液位、流速測量以及管內(nèi)流動換熱的機(jī)理等方面展開了理論與實驗研究工作,研究內(nèi)容包括:1)針對深低溫固液兩相流體在水平管內(nèi)的流動與傳熱,建立基于群體平衡方程的雙流體數(shù)值模型。該模型中,通過引入漿體表觀粘度公式以及耦合群體平衡方程,修正了固液相間曳力模型與相間傳熱模型,并計算了顆粒破碎引起的顆粒尺寸分布,從而考慮顆粒尺寸和濃度對于固液相間質(zhì)量、動量及能量傳輸?shù)挠绊�。該模型對于低溫漿體的流動及傳熱特性計算具有高精度及高可靠性。2)搭建了氮漿制備及流動傳熱實驗系統(tǒng),對用于低溫漿體測量的電容式密度計、液位計及流量計的測量方法和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：125 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

高溫超導(dǎo)電纜結(jié)構(gòu)示意圖

圖 1. 2 深低溫漿體實驗研究相關(guān)的工作[41].2.1 低溫漿體的制備低溫漿體的制備就是生產(chǎn)固體顆粒，并將固液混合的過程。制備的顆粒要求尺寸不過大，漿液要保持一定的流動性，保證良好的輸送性能，才能作為高溫超導(dǎo)電纜的冷劑。此外，制備系統(tǒng)要具有一定的穩(wěn)定性和可重復(fù)性，才能確保其應(yīng)用于大規(guī)模的工應(yīng)用中。目前，考慮到深低溫環(huán)境的限制性，氮漿和氫漿的制備方法主要有噴淋法、卻法和抽空法等。噴淋法是將過冷液體通過噴嘴的噴射至低于三相點壓力的絕熱容器中，過冷液滴形固體顆粒，再將顆粒與過冷液體混合形成低溫漿體[19]。采用噴淋法制備低溫漿體對于嘴設(shè)計的要求較高，真空容器內(nèi)的壓力過低容易引起噴嘴堵塞。目前，噴淋法制備低漿體很少被使用。

江芋葉等[59]


本文編號：2974283