【摘 要】
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脉冲管制冷机经过了近几十年的发展,不管是在冷量大小还是在运行的可靠性方面,其性能均得到了大幅的提升,目前主要研究是在80K制冷温区,应用于中高温区的脉管制冷机还有待进研究.高频运行有助于实现脉冲管制冷机小型化和轻量化,本文采用随机丙纶纤维作为回热器的填充材料,设计了100Hz线性压缩机驱动的直线型脉管制冷机,实验测试了不同条件下的制冷性能曲线.该脉冲管制冷机在150W电功下可取得149K的最低温度
【机 构】
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上海理工大学能源与动力工程学院,上海 200093
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脉冲管制冷机经过了近几十年的发展,不管是在冷量大小还是在运行的可靠性方面,其性能均得到了大幅的提升,目前主要研究是在80K制冷温区,应用于中高温区的脉管制冷机还有待进研究.高频运行有助于实现脉冲管制冷机小型化和轻量化,本文采用随机丙纶纤维作为回热器的填充材料,设计了100Hz线性压缩机驱动的直线型脉管制冷机,实验测试了不同条件下的制冷性能曲线.该脉冲管制冷机在150W电功下可取得149K的最低温度,在170K的制冷温度下可获得9W的制冷量.
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与传统的隔振器相比,磁悬浮作动器具有无摩擦、输出力大、自由度高等优点,但其输入输出关系却存在较复杂的非线性.本文根据已有的磁悬浮作动器,利用系统辨识得到其控制通道的数学模型并设计串级PID控制器.该方法通过减小副回路闭环系统的相位滞后和等效时间常数不仅提高系统稳定性和响应速度,而且副回路控制器增益增加串级控制系统有阻尼频率缩短系统的调节时间,提高系统控制质量.
研究了临界转速附近的主动磁悬浮轴承转子系统的控制问题.建立磁悬浮轴承转子系统的数学模型,通过梯度下降法实时辨识系统的特征参量,设计了基于特征模型的全系数自适应控制器,利用MATLAB软件对系统进行了仿真分析,并通过系高速旋转试验进行验证.结果表明在基于特征模型的全系数自适应控制器控制下,系统能稳定悬浮,并平稳越过前二阶弯曲临界转速,具有较强的稳定性与鲁棒性.
为了抑制电磁轴承-转子系统的不平衡振动,提高旋转精度,提出一种采用电磁轴承的转子振动姿态解耦的不平衡补偿控制方法.首先通过振动识别获取转子的质心轴向位置,然后根据质心位置对转子振动姿态进行平动和锥动解耦,并以自适应迭代搜索的方式通过电磁轴承产生精确的补偿力和补偿力偶.算法能对转子振动的平动和锥动实现独立控制.在控制性能测试的实验中,对控制前后的振动信号进行了时域和频域分析.实验结果表明该方法对不平
本文根据L-CNG加气站的冷能利用特点设计了小型冰蓄冷系统,并合理布置测点和选择工质,通过实验的方法,研究了载冷剂流速,温度,蓄冰槽内水的初温以及重力等因素对结冰的影响.通过对实验数据的分析和测点的检测,本文提出了适合L-CNG加气站冷能利用的蓄冰槽系统运行的最佳工况点,为L-CNG加气站的冷能利用的实现提供了合理的实验基础.
脉管制冷机中经过脉管部件运动的气体分为三部分,一是在冷端换热器与脉管之间来回震荡的气体,二是在脉管中始终未出去的气体,三是在脉管与热端换热器之间来回震荡的气体,其中,脉管中始终未出去的气体团称为气体活塞.本文利用ANSYS Fluent16.1对脉管进行模拟,得到脉管中的速度场参数,对速度数据处理得到气体活塞的二维边界,并研究压比、长径比、频率对于气体活塞形状的影响.结果显示,压比越大,长径比越大
结合相变储能技术,研究了乙醇作为相变材料吸收储存低温冷量过程的液固变化.利用Fluent对套管式换热器内的丙烷传热和乙醇凝固过程进行模拟分析,探究丙烷在不同入口条件下,乙醇液相分数随时间的变化情况.最终确定了流速对乙醇凝结速率影响起主要作用,并且,凝固速率随时间越来越低,液体凝固越来越慢,沿流动方向上,乙醇液固均匀分布.此外发现内外管之间的丙烷进出口温差很小,可将乙醇壁面当作恒定温度处理.
本文以体积为40立方米,绝热层厚度为400毫米的新独立B型液化天然气船模拟舱为研究对象,在传热分析的基础上,通过合理的简化建立适合模拟舱的传热计算模型,利用MATLAB软件编程求解对流传热系数,并对不同工况下模拟舱日均静态蒸发率进行理论计算.然后通过Fluent数值模拟方法,建模分析模拟舱围护结构的温度场分布,并得到不同工况下模拟舱的漏热量和日均静态蒸发率,最终将模拟舱蒸发率的理论计算结果与模拟仿
在LNG气化过程中，考虑气化后的外输压力要求，一般气化压力需要达到5-10MPa，甚至更高。在这个过程中，LNG的主要成分CH4处于超临界状态。当温度达到假临界点附近时，物性会发生剧烈变化，使得超临界流体的传热规律不同于常规流体。本文数值模拟了超临界甲烷在竖直圆管中的传热情况,物理模型、模拟参数和边界条件都接近实际应用中的ORV换热管参数:管径DN37×8.5mm,长度7m;压力7-10MPa;流
为了明确运行工况对壳侧两相流体传热特性的影响规律,本文对丙烷两相流体在壳侧的换热特性开展实验研究.干度工况范围是0.2～0.9,热流密度工况范围是4～10kW m-2,质流密度工况范围是40～80kg(m2·s)-1.实验结果表明:随着干度增加,LNG绕管式换热器壳侧两相流换热系数先增大再减小,在0.8～0.9干度工况下达到最大值;随着热流密度增大,换热系数在干度小于0.8的工况下逐渐增大,但是在
主要通过实验研究了主动调相方式对脉管制冷机性能的影响,采用锁相器调节主动调相压缩机(APC)的电压幅值和相位角,实现对活塞运动的调节,从而考察APC对冷指的调相能力.测试了两台压缩机活塞的位移相位角从90°变化至130°时制冷机的性能,结果表明,制冷机在相同的位移相位角下,由于电压相位角的差异,其性能仍会出现差异.与惯性管调相结果对比发现,当制冷量为30W,系统输入电功减小了8.1％,表明主动调相