所有低温的产生、低温的应用与研究，都离不开低温液体的贮藏与运输。许多重要的科研项目都需要在低温环境下进行。由于低温液体的沸点低、汽化潜热小，获得和保存低温液化气体需要付出较大的代价，因此对低温液体的有效贮存与运输的研究具有科学意义和重要的经济价值。本文对 13m<3> 液氩储罐的热工性能进行了定性分析和定量研究。 本文针对 13m<3> 液氩储罐，分析了液氩自然增压过程和排放过程各热力参数的变化规律，探讨了初装率对各热力参数的影响，提出了计算最佳充装率的方法。在此基础上，通过定性分析和公式推导得出了 13m<3> 液氩储罐无损贮藏过程中所涉及到的各热力学参数的变化规律适用计算方法，并定量得出 13m<3> 液氩储罐无损贮藏过程中的各参数变化结果，同时绘制了液氩罐各热力参数的变化曲线。如液氩无损贮存自然增压过程的压容图、容时图、排放周期图等曲线。这些曲线从不同侧面反映了液氩罐中液氩在自然增压和排放过程中的热力学参数的变化规律。应用这些曲线，可以预测和分析液氩罐的整体性能及无损贮存时间等相关信息。 本文通过对液氩罐自然增压过程的分析发现： (1) 不同初始充装率对应的排放周期不同。当初始压力一定时，存在一个最佳初装率，其值可由式(3.18)计算得到，其对应的无损贮存时间最长，针对本台设备，87.29K初装状态下最佳初装率为 77.1％。当初装率大于此值时，随着初装率的增大无损贮存时间变得越来越短；当初装率小于此值时，随着初装率的减小无损贮存时间变得越来越短；对于本文研究的设备，由于其工作压力较低，在工作范围内，无损贮存时间随初装率的增大而越来越长造成不同充装率时无损贮存性能发生变化的不仅是热容量的大小，还与低温液体体积膨胀等因素有关。 (2) 不同初始充装率对应的排放方式不同。对于本台设备，初始内压为 0.1Mpa 时，当初装率大于 77.1％时，排放属于第一类排放 (胀罐排放)；当初装率小于 77.1％时，排放属于第二类排放 (超压排放)。 本文通过对液氩排放过程的分析发现： (1)排放作业以损失罐内存氩为代价，来换取剩余氩平衡温度和压力的降低。 (2)计算中必须考虑罐体的蓄热。实际作业过程中，仅有一部分罐体蓄热即时参与降温，所占全部蓄热的比例受具体排放工况控制，但在排放作业结束后，罐体剩余蓄热的放出会导致罐内存氩的温度压力反弹现象。 本文进行的研究具有通用性，通过对其局部进行修改可以计算液氦、液氢、液氮等低温液体贮罐的性能曲线，用来预测整体性能及无损贮存时间，并根据自己的实际需要及时调整储罐的充满率和贮存时间，在保证安全的同时又保证有最佳的经济性。