由于低温行业的快速发展，低温介质亟需绝热性能好、绝热真空获得方便等效率较高的储存容器，复合绝热低温容器应运而生。复合绝热结构就是在低温容器内容器外壁面包扎多层绝热材料，在多层绝热材料最外面与外容器内壁面之间填充玻璃纤维棉而构成。随着低温槽车等移动式低温容器的广泛应用，储运过程中发生真空丧失事故也随之增加，因此研究复合绝热低温容器性能与真空丧失后的热响应显得尤为重要。本文围绕这两方面，采用实验研究、理论分析和数值模拟相结合进行深入研究，主要完成以下内容并给出相应结果如下:　　 (1)通过改变复合绝热中绝热材料层数和夹层真空度，实验研究了复合绝热低温容器蒸发率与复合绝热结构中绝热材料层数和夹层真空度的关系。结果表明，当绝热材料层数为10层时，绝热夹层内真空度从10-3数量级变化到10-1数量级时，复合绝热低温容器的蒸发率总低于高真空多层绝热低温容器的蒸发率。在满足低温产品绝热性能的前提下，选择复合绝热结构将有助于节约抽真空成本。　　 (2)基于传热原理推导出复合绝热结构在夹层真空度变化时的传热计算模型，并计算得到含有10层绝热材料的复合绝热低温容器多层材料绝热层内各反射屏的温度和通过复合绝热结构的比热流，计算结果与实验结果较为吻合，计算模型中将玻璃纤维棉与最外层绝热材料视为完全接触，由此造成了计算值与实验值的误差。　　 (3)根据复合绝热低温容器绝热真空丧失后的传热机理，建立复合绝热低温容器绝热真空丧失后绝热夹层传热计算模型，并编写相应的计算程序。采用两只不同夹层宽度和容积的复合绝热低温容器，分别使用氮气、氦气和环境空气为破空气体进行绝热真空丧失实验，实验结果与计算结果对比表明，绝热真空丧失初始阶段实验结果与计算结果误差较大，这主要是建立模型时假设夹层压力等于环境压力造成的，很短时间后实验进入稳定阶段，在该阶段模型能够较为准确地反映复合绝热低温容器真空丧失后绝热夹层内的温度分布，这与模型的假设条件是一致的。　　 (4)绝热材料层数和破空气体相同时，排放实验中复合绝热低温容器的排放率和热流密度都低于高真空多层绝热低温容器相应的值。整个实验过程中高真空多层绝热低温容器内筒体外壁面和对应多层材料的温度都要高于复合绝热低温容器相应的温度，破空稳定后复合绝热低温容器与高真空多层绝热低温容器对应位置温度之差的平均值表明复合绝热结构在低温容器绝热真空丧失后具有抗热冲击性。无排放实验中，相同初始充满率下，复合绝热低温容器真空丧失后内筒体内压力上升到达安全阀起跳压力的时间将近是高真空多层绝热低温容器的2倍。因此，如在实际使用中一旦发生绝热真空丧失事故，复合绝热结构的抗热冲击性能更有利于事故救援。　　 (5)相同复合绝热结构、不同容积低温容器在相同初始充满率时分别使用液氮温度下不凝结气体（He和N2）、可凝结气体（Ar和O2）、可凝华气体(CO2)以及混合气体(Air)为破空气体进行破空实验，研究绝热真空丧失后复合绝热低温容器的排放率、液相区热流密度和绝热夹层内的温度分布。实验结果表明，相同复合绝热结构、不同容积低温容器分别使用不凝结气体、凝结气体、凝华气体和混合气体破空时，破空稳定后液相区热流密度与对应夹层温度分布较为接近。　　 (6)实验研究了复合绝热结构中不同多层绝热材料层数与破空气体对复合绝热低温容器绝热真空丧失后无排放过程中低温液体热响应的影响。结果表明，复合绝热低温容器绝热真空丧失后无排放过程中压力上升可以分为三个阶段:内容器压力缓慢上升阶段、内容器压力快速升高并且压力升高的速度逐渐加快阶段和安全阀正常工作阶段。随着复合绝热结构中绝热材料层数的增加，低温容器真空丧失后的无排放时间也增加，且氮气破空时无排放时间比空气破空时要长。对于复合绝热低温容器，无论氮气还是空气破空，在整个无排放过程中，内筒体外壁面上、中、下三个测温点自上而下逐渐降低。　　 (7)复合绝热低温容器绝热真空丧失后的无排放过程中，复合绝热低温容器内气液交界面以下为过冷液体区，过冷液体区内各测温点到达其最大过冷度的时间相同，距离气液交界面越远，过冷度越大。空气破空时低温液体出现最大过冷度的时间比氮气破空时短，而且空气破空时液体的最大过冷度也比氮气破空大。将应用于高沸点流体多相流动的双流体模型应用于复合绝热低温容器真空丧失后所盛装低温液体无排放过程中的流动传热研究，对不同实验工况进行了数值模拟，数值计算结果与实验结果较为吻合，说明双流体模型适用于描述复合绝热低温容器真空丧失后无排放过程中低温液体内部热分层，弥补了实验过程中实验条件的单一，为复合绝热低温容器真空丧失后所盛装低温液体的热分层研究提供了一种方法。