低溫絕熱氣瓶作為一種儲運低溫液體的特種容器,目前開始被廣泛應(yīng)用于機械、化學(xué)工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域,取代傳統(tǒng)的高壓氣瓶用以提供工業(yè)氣體。由于低溫絕熱氣瓶可以帶壓儲存和運輸?shù)蜏匾后w,因此與普通壓力容器相比結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。其絕熱性能和安全性是低溫絕熱氣瓶高效可靠使用的保證,研究絕熱結(jié)構(gòu)的傳熱機理、強度分析以及合理有效的優(yōu)化方法具有重要的理論意義和實用價值,同時,建立合理的評估絕熱性能的標(biāo)準(zhǔn)對于促進(jìn)低溫技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用有重要的意義。因此,本文以傳熱學(xué)、數(shù)值分析和有限元等理論為指導(dǎo),建立傳熱模型與熱力耦合模型,采用ANSYS有限元分析軟件進(jìn)行分析,研究低溫絕熱氣瓶絕熱結(jié)構(gòu)優(yōu)化。同時,對日蒸發(fā)率的影響因素和修正關(guān)系式進(jìn)行了探討,主要進(jìn)行以下幾方面研究:（1）作為低溫絕熱氣瓶內(nèi)外容器之間的重要支撐結(jié)構(gòu),使得通過頸管進(jìn)入低溫絕熱氣瓶的熱流占總熱流的比例非常大,甚至達(dá)到一半以上。為此,采用實驗和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,分別建立低溫絕熱氣瓶頸部傳熱的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱模型和共軛傳熱模型,與實驗的結(jié)果進(jìn)行比較,得到模型的誤差最大分別為8.91%和5.66%,并且充裝的低溫液體越多,精度也越高,因此考慮實用性以及計算效率等多... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：153 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

顯示溫度傳感器位置的量熱器簡圖

表 2.2 低溫容器的主要尺寸參數(shù)Table 2.2 Main parameters of the cryogenic tank內(nèi)容器 外容器工作壓力 (MPa) 1.37 真空設(shè)計溫度 (K) 77 環(huán)境溫度公稱直徑 (mm) 450 500壁厚 (mm) 3 3材料 0Cr18Ni9公稱容積 (L) 180有效容積 (L) 162熱電偶在內(nèi)容器外壁以及探棒上的固定主要是采用小塊的鋁膠帶粘接，時要仔細(xì)將熱電偶觸點與鋁膠帶之間空氣都攆干凈，以保證觸點測得的確。內(nèi)容器和頸管壁外壁的熱電偶由于布置在夾層空間，因此要通過外的航空接頭的焊接引出連接到數(shù)據(jù)采集儀上，焊接好熱電偶的航空接頭電偶的裸罐見圖 2.2 和圖 2.3，在焊接航空接頭時要注意焊點之間不要短

表 2.2 低溫容器的主要尺寸參數(shù)Table 2.2 Main parameters of the cryogenic tank內(nèi)容器 外容器工作壓力 (MPa) 1.37 真空設(shè)計溫度 (K) 77 環(huán)境溫度公稱直徑 (mm) 450 500壁厚 (mm) 3 3材料 0Cr18Ni9公稱容積 (L) 180有效容積 (L) 162熱電偶在內(nèi)容器外壁以及探棒上的固定主要是采用小塊的鋁膠帶粘接，時要仔細(xì)將熱電偶觸點與鋁膠帶之間空氣都攆干凈，以保證觸點測得的確。內(nèi)容器和頸管壁外壁的熱電偶由于布置在夾層空間，因此要通過外的航空接頭的焊接引出連接到數(shù)據(jù)采集儀上，焊接好熱電偶的航空接頭電偶的裸罐見圖 2.2 和圖 2.3，在焊接航空接頭時要注意焊點之間不要短

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高真空多層絕熱被的性能及其量熱器的試驗研究[J]. 魏蔚,汪榮順.  低溫與超導(dǎo). 2007(01)
[2]氣體產(chǎn)品液化貯運的優(yōu)越性與實現(xiàn)可能性的探討[J]. 羅植廷.  低溫與特氣. 1993(02)
[3]國外關(guān)于圓柱殼開孔接管問題的研究概況[J]. 薛明德.  壓力容器. 1991(02)
[4]低溫容器蒸發(fā)率的測定和評定[J]. 符錫理.  低溫與特氣. 1988(03)
[5]大口徑實驗杜瓦瓶漏熱分析與防護(hù)[J]. 唐啟雪.  低溫與超導(dǎo). 1984(03)
[6]大口徑低溫醫(yī)用容器[J]. 李建民.  低溫與超導(dǎo). 1982(03)
[7]低溫絕熱[J]. 陳善年,關(guān)密.  化學(xué)工程. 1981(05)
[8]低溫容器標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)率的校正曲線[J]. 徐烈.  低溫工程. 1981 (01)
[9]大口徑低溫容器頸部傳熱的研究[J]. 徐烈,魯雪生.  低溫工程. 1983 (01)
[10]140m3液氫鐵路槽車的絕熱性能和環(huán)境因素對液氫蒸發(fā)損失的影響[J]. 符錫理.  低溫工程. 1991 (03)

博士論文
[1]圓柱殼大開孔接管的應(yīng)力分析[D]. 鄧勇.清華大學(xué) 1990

碩士論文
[1]高真空多層絕熱中接觸導(dǎo)熱數(shù)值計算和實驗研究[D]. 周志雄.上海交通大學(xué) 2007



本文編號：2993466