学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

脉冲强磁场氦液化制冷系统流程及换热器的优化分析

作　者: 陈璐璐
导　师: 舒水明
学　校: 华中科技大学
专　业: 制冷及低温工程
关键词: 氦液化系统绕管式换热器优化分析
分类号: TB65
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 108次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

脉冲强磁场装置是开展极端条件下科学研究的重要装置,低温系统是其重要组成部分,是整个装置可靠运行的前提和保障。脉冲强磁场装置低温系统主要由液氮系统、液4He系统、超流氦系统、3He系统,3He-4He稀释制冷系统、GM制冷机系统等组成。本文设计了以柯林斯循环为基础的100L/h氦液化循环制冷系统。柯林斯氦液化循环在中型氦液化装置中有着其自身的特点,它采用了两台膨胀机和液氮预冷,具有四个冷却级,其中温度最高的第一级为液氮预冷,温度最低的一级采用节流阀,其余为两台工作于不同温区的膨胀机。整个循环具有循环效率高和经济性好的特点。对柯林斯氦液化循环装置流程进行设计计算,讨论其中主要热力机械设备(螺杆压缩机、氦透平膨胀机)的特点及选型。围绕其关键部件——换热器的选型、设计方法、结构参数影响和结构优化设计展开了理论研究工作。对氦液化循环系统中的换热器选择汉普逊型翅片绕管式换热器,研究并给出了换热器的热力及结构设计方法,并分析了影响换热器结构与传热流动的主要因素。以传热高效、结构紧凑为目的,制定了一单位传热量下所需要的绕管式换热器的体积为目标函数,以函数变量相互制约条件和工程设计要求作为约束条件,对影响换热器的几何参数进行了优化设计,得到了优化结果。上述绕管式换热器的优化和设计方法可通用于同类结构的换热器。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
1 绪论  7-14
  1.1 课题的研究背景及意义  7-9
  1.2 氦液化系统国内外发展现状  9-11
  1.3 氦液化制冷系统的发展趋势  11-13
  1.4 本文工作的主要内容和研究方案  13-14
2 氦液化循环系统的研究  14-26
  2.1 液氦的获得方式  14-15
  2.2 氦液化循环的分类  15-16
  2.3 氦液化制冷系统流程研究  16-25
  2.4 本章小结  25-26
3 低温换热器的传热及结构影响因素分析  26-42
  3.1 低温换热器的传热流动性能研究  26
  3.2 低温换热器的选型  26-28
  3.3 滚轧翅片管绕管式换热器的传热研究  28-34
  3.4 结构参数对翅片绕管的影响  34-41
  3.5 本章小结  41-42
4 汉普逊型翅片绕管式换热器结构的优化  42-52
  4.1 最优化数学模型的建立  42-47
  4.2 优化方法及程序设计  47-49
  4.3 优化结果  49-51
  4.4 本章小结  51-52
5 总结与展望  52-54
  5.1 总结  52
  5.2 展望  52-54
致谢  54-55
参考文献  55-57

脉冲强磁场氦液化制冷系统流程及换热器的优化分析

内容摘要

全文目录

相似论文