氦气鼓泡法获取液氢过冷度的传热传质研究

氦气鼓泡法获取液氢过冷度的传热传质研究

论文摘要

为了更好地理解氦气鼓泡获取液氢过冷度的冷却行为,优化设计冷却系统,基于集总参数法,建立了氦气鼓泡冷却系统的热力学模型,考虑了气泡界面能和压力对系统冷却效果的影响,分析了氦气注入液氢内时瞬时传热传质过程,讨论了各个影响因素。与液氢试验数据对比,热力学模型的计算值与实验值吻合良好,表明该模型可精确预测氦气鼓泡冷却液氢的热力学过程。研究了相关因素对过冷度的影响,结果表明:采用氦气鼓泡方法可将液氢过冷至三相点处;在额定工况下,氦气消耗量基本上是液氢消耗量的7倍;增加氦气鼓泡速率、降低氦气鼓泡温度、减少环境热侵、减小贮箱气枕压力,均可有效改善液氢过冷度。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 理论分析
  •   2.1 氦气鼓泡冷却原理
  •   2.2 热力学模型建立
  •   2.3 求解思路
  • 3 计算结果与讨论
  •   3.1 试验验证
  •   3.2 结果讨论
  • 4 影响因素分析
  •   4.1 氦气鼓泡速率的影响
  •   4.2 氦气鼓泡温度的影响
  •   4.3 环境热侵的影响
  •   4.4 贮箱气枕压力的影响
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 谢福寿,邱一男,雷刚,王天祥,厉彦忠

    关键词: 氦气鼓泡,液氢,制冷,过冷度,传热传质

    来源: 推进技术 2019年04期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

    专业: 燃料化工,航空航天科学与工程

    单位: 西安交通大学能源与动力工程学院,航天低温推进剂技术国家重点实验室

    基金: 国家自然科学基金(51876153),中国博士后科学基金(2018M633505),陕西省博士后科研项目,航天低温推进剂技术国家重点实验室开发课题(SKLTSCP1607)

    分类号: V511.6

    DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.180239

    页码: 851-857

    总页数: 7

    文件大小: 1067K

    下载量: 114

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