深冷低温容器漏热分析技术与软件

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深冷低温容器漏热分析技术是低温工程中的一个重要组成部分。当超导磁体系统稳定工作时,低温容器各部分温度趋于恒定,将产生一个稳定的温度梯度,形成稳定的热流,即为漏热。在低温超导磁体系统中,磁体工作温度一般在4.2K左右,而室温一般在300K,巨大的温差造成不小的漏热。对低温容器进行热分析,确定漏热大小,对于设计及优化低温容器,确保系统能够正常工作具有很强的指导意义。   热量传播的主要途径有两种:传导换热和辐射换热。热传导主要来自于拉杆和电流引线。辐射漏热主要是指直接或通过多层绝热层作用于磁体或冷屏的辐射热流。另外,电流引线中的焦耳热也是低温容器的一大热源。本文主要对上述三种热流进行了详细地分析。热分析中常用方法有经验热流密度法,基本理论计算以及有限元分析等几种方法。本文针对不同传热方式,用不同的方法分别进行计算,并分析计算结果,找到最合适的计算方法,并对可能影响漏热大小的因素进行了分析。   在文章的最后,将最优的计算方法用VC++编成了漏热计算软件,形成图形化用户界面,用户只需要输入容器相应参数即可算出漏热。
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