“低温工程学”重点实验室开放课题 - 中国科学院理化技术研究所
中国科学院科技成果汇编理化技术研究所
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可完全生物降解塑料 PBS 产业化及其应用
项目简介 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）是新一代全生物降解塑料，具有良好的应用推广
前景。理化所开发出具有自主知识产权的一步法合成新工艺，制得分子量超过 20 万的 PBS，热变形温度最高可达 120℃，且不含扩链剂，卫生性能明显提高， 可以应用于食品包装、医疗卫生等领域，该项成果使我国在全生物降解聚合物材 料的制备和改性走在了国际前列。 项目进展
中国科学院理化技术研究所研究员、国家重大科技专项首席科学家李青为“国之重器”装上“中国内核”
COY'KK 封面人物中国科学院理化技术研究所研究员、国家重大科技专项首席科学家李青：为“国之重器”装上“中国内核”■文/胡月近年来，我国对大型低温制冷系统的需求越来越大，指标要求越来越高，仅在《国家重大科技基础设施建设中长期规划（2012-2030年）》确定的16个重大专项中就有8项需要核心低温设备。
大型深低温制冷系统特指制冷温度20K及以下，制冷功率数百至数万瓦以上的大型低温制冷装置，是火箭燃料、氢能、可控核聚变、大型高能粒子加速器、高超声速风洞，以及高端医学影像设备、芯片制造、量子计算等国家安全、未来能源、基础科研和高技术产业等必不可少的战略性高技术装备，是未来国 际竞争中至关重要的技术高地。
可以说，如果没有大型低温制冷系统，这些‘‘国之重器”就会陷入“缺芯少魂”的窘境。
长期以来，大型低温制冷设备及相 关技术一直被西方发达国家垄断，中高 端设备对我国禁运，一般设备也受到诸 多限制，需要特别审批监管，随时可能 被卡脖子。
在国际形势瞬息万变的今天，缺少大型低温制冷系统核心技术是我国 面临的重大隐患。
作为在低温领域辛勤耕耘数十年的 权威学者，中国科学院理化技术研究所 李青研宄员深感我国大型低温制冷系统 受制于人问题的严重性。
他急国家之所 急，在各方面条件极端匮乏的情况下，瞄准国家需求，找准差距，无怨无悔，带领团队从科学理论、关键技术、核心 工艺、系统集成、产业链等方面进行全 面系统的规划与部署，进行了艰辛的探索与扎实的实践，并初展成效。
在此基础上，先后承担中国科学院重要方向性项目和两个国家重大科研装备专项，作为首席科学家带领团队进行了艰苦卓绝的努力，取得了国产大型低温制冷技术的一个个重大飞跃。
在此期间，还培养了一大批中、青年科研骨干，推动了国内相关基础产业的升级，逐渐培育了能够满足科研和生产需求的合格供应商，建立了具有自主知识产权的大型低温制冷技术体系，并努力推动国家低温产业创新，成立了行业领军的中科富海低温技术公司，打破了科研成果难以转化成为生产力的窘境，实现了大型低温制冷技术、人才和产业链条的全面突破，幵创了我国大型低温制冷技术研究和装备制造的全新局面，为满足国家重大需求做出了突出贡献。
针束型回热器熵产率的分析
点使 其在 近年 来 备 受 关 注 … ． 回热 器 是 热 声 热 机 的关键 部 件 。Ｊ实 际 热 声 装 置 中使 用 了 多 种 结 ，
构形 式 的 回热 器包 括平 行 板 结 构 、 圆孔 结 构 和 钢 丝型 结 构 等 －］ Ｓ ｉ 等 －］ 人 了 一 种 被 称 为 ５． ｗｆ ｔ ７引
中 图分 类 号 ：Ｂ ３ Ｔ １１ 文 献 标 识 码 ： Ａ ｄ ｉ１．９ ９ ｊｉ ｎ １７ －８９ ２ １． ９０ ２ ｏ：０ ３ ６／．ｓ ．６ ４２ ６ ．０ ２ ０． １ ｓ
０ 引 言
热声 发动 机和制 冷 机没 有 或 者很 少 有运 动 部 件 ， 且使 用环 境友好 气 体 作 为工 质 ， 并 以上 突 出优
几何 结构 的 回热器 ．
等 一 将每根 针对 应 的正 六 边形 流 道 等 效 为一 个 面积 相 等 的 半 径 为 ｒ ０的 圆 形 流 道 ， 足 ：ｎ＝ 满 ｒ
√２ ／ １０ｙ ， 中 Ｙ 为相邻针束 １２中 仃 。 ． ５ｏ其 ｏ ／
心距 ．
线性 化动 量守 恒方程 为
针束 结构 的新 型 回热 器 ： 束 型结 构 如 图 １所 示 ， 针
在 回热器 轴 向 位 置平 行 布 置 多 根 细 针 ， 根 针 半 单 径为 ｒ ， 根针 处于 一个 正 六边 形 流 道 中心 ． 论 每 理
与实 验均 已证 明针束 型 回热 器 结 构优 于 其它 规 则
的结构． 针对针束 型回热器参数优化 问题 ， 立 了以最 小熵产 率为 目标 的优化模 型 ， 究基于 不可逆性 的回 建 研 热器参数优化方法． 通过分析工质在 回热 器 内振 荡时 由于与 固壁 的换热 和黏性扩 散导致 的热 动力学 上不可 逆性 ， 对工质在针束型 回热器 内运动 时的熵产率进行 了理论分 析和数值计算 ． 计算获 得 了回热 器截 面分布 和 截面平均熵产率表达式 ， 分析 了针束 型回热器 中不 同位置截 面分布熵产率 的变化规律 ， 分析 了温度梯度对截 面平均熵产率 的影响 ， 获得 了给定特征尺寸截 面平均熵产率最小 时的最优频率和最优阻抗 比． 关键词 ： 熵产 率 ； 优化频率 ； 针束 型回热器 ； 热声 ； 不可逆性
大型低温制冷设备-中国科学院院刊
院刊 45大型低温制冷系统是指制冷温度 2 K —20 K 范围，制冷量几百乃至万瓦以上，集流程优化与控制技术、气体轴承氦透平膨胀机技术、氦压缩机及高效滤油技术、磁悬浮轴承和高速电机的冷压缩机技术、低温负压换热技术、复杂低温系统的集成调控技术等一批先进制造技术为一体的低温制冷系统，广泛应用于航空航天、大科学工程、核磁共振、气体提纯和分离、激光点火、超导电力等领域，关系到前沿科学、国家安全及高技术产业的发展，是国家战略高技术领域不可替代的核心平台技术。
随着我国经济社会的高速发展，各行业对大型、高效、稳定的关键大型低温制冷设备需求不断增加，我国已经开始步入大型低温制冷设备使用大国的行列。
然而，由于我国在大型低温制冷设备、集成技术等方面长期缺乏具有自主知识产权的产品和成熟的技术，西方发达国家对高端大型低温系统对我国采取限制或禁运措施，导致我国需要大型低温制冷技术支撑的相关领域，特别是在战略高技术、国家安全等方面受到极大限制，“瓶颈”效应十分明显。
为突破国外对我国大型氢氦低温制冷技术的封锁，解决大型氢氦低温制冷技术的瓶颈，形成具有我国自主知识产权的大型低温制冷核心关键技术，在财政部和中国科学院的支持下，中国科学院理化技术研究所自 2010 年开始对“大型氢氦低温制冷技术与系统应用”涉及的众多前沿基础科学问题、关键设备和关键技术进行了系统和深入的研究，解决了高稳定性氦透平技术、高精滤油关键技术、多股流低泄漏率换热器技术、大型低温设备集成技术、整机动态仿真与智能联锁防护技术等一批重要的关键技术；并组织国内低温工业制造力量，于 2012 年 12 月成功研制出了国内首台制冷量为 2 kW@20 K 的高效氦透平制冷机，经过连续运行 21 天，综合性能达到国际先进水平。
2 kW 制冷机一经研制成功，得到国内众多用户的广泛关注，中国科学院理化技术研究所先后与中国航天科技集团公司北京宇航系统工程研究所、中国科学院兰州近代物理研究所、中国科学院高能物理研究所等国内大科学装置、航天系统牵头单位签署了大型低温制冷设备应用战略合作协议，为未来开展长期深入的战略合作奠定了基础。
中国科学院理化技术研究所
欧盟国家和地区合作方面：理化所与欧洲核子研究中心签署了 “LHC热暂态过程研究”国际合作协议，建立 了大型超导磁体低温系统的热暂态过程物理模型与数学模型，并参加了LHC超导磁体的首轮降温调试实验，联合 发表论文十余篇。
科研成就
科研成果
学术期刊
根据2015年8月研究所官显示，自1999年建所以来，理化所共获得国家及省部级奖26项，其中包括国家自然 科学二等奖3项，四等奖1项；国家技术发明二等奖3项，三等奖1项；国家科技进步奖一等奖1项（参与），二等 奖2项。
自强、务实、和谐、创新 主要含义： 树立志存高远、奋发有为的自强意识； 坚持脚踏实地、严谨科学的务实作风； 营造理化协同、科技相长的和谐氛围； 弘扬与时俱进、敢为人先的创新精神。 中国科学院理化技术研究所(中关村东路)
机构领导
所 长：王雪松 党委书记、副所长：王树涛 副所长：罗二仓、郭晓勇 纪律书记：袁庆智
中国科学院理化技术研究所
科研机构
01 历史沿革
03 科研成就
目录
02 科研条件 04 人才培养
05 文化传统
07 机构荣誉
目录
06 机构领导
水平管内四氟甲烷流动沸腾传热实验研究
水平管内四氟甲烷流动沸腾传热实验研究汪胜;公茂琼;陈高飞;吴剑峰;孙兆虎;邹鑫【摘要】This study was performed to obtain experimental data for tetrafluoromethane, and to determine its local heat transfer coefficients during two-phase flow boiling inside a smooth horizontal tube. The experiments were conducted within the following ranges: mass fluxes from 370 to 862 kg/m s, heat fluxes from 19. 9 to 73. 6 kW/m2 and saturated pressures of 0. 22 to 0. 60 Mpa. The effects of mass flux, heat flux, saturation pressure on the local heat transfer coefficients were analyzed. The experimental results were compared with several existing heat transfer coefficient correlations. Kandlikar correlation, Gungor-Winter-ton correlation and Shah correlation show a good aggrement with an average deviation less than 15% .%实验测定了四氟甲烷(R14)在内径为6 mm的水平管内两相流动沸腾传热特性.实验测试的压力范围为0.22-0.60 MPa,热流密度范围19.9-73.6 kW/m2,质量流量范围370-862 kg/m2s.实验结果表明,传热系数随质量流量的增大而有一定程度的上升,而热流密度及饱和压力与传热系数呈明显的正相关关系.将实验数据与已有文献模型的计算结果进行比较发现,Kandlikar模型、Gungor-Winterton模型以及Shah模型与实验数据的关联性较好,平均偏差均在15％以内.【期刊名称】《低温工程》【年(卷),期】2012(000)005【总页数】5页(P6-10)【关键词】流动沸腾;四氟甲烷(R14);传热系数;传热关联式;水平管【作者】汪胜;公茂琼;陈高飞;吴剑峰;孙兆虎;邹鑫【作者单位】中国科学院理化技术研究所低温工程学重点实验室北京 100190;中国科学院研究生院北京100049;中国科学院理化技术研究所低温工程学重点实验室北京 100190;中国科学院理化技术研究所低温工程学重点实验室北京 100190;中国科学院理化技术研究所低温工程学重点实验室北京 100190;中国科学院理化技术研究所低温工程学重点实验室北京 100190;中国科学院理化技术研究所低温工程学重点实验室北京 100190【正文语种】中文【中图分类】TB6111 引言混合工质节流制冷技术作为一种重要的制冷技术，由于其结构简单、无低温运动部件，并且稳定高效，因此在深冷温区有着其它制冷机无可比拟的优势［1］。
小型室温磁制冷系统的研制
小型室温磁制冷系统的研制李振兴;李珂;沈俊;戴巍;贾际琛;郭小惠;高新强;公茂琼【摘要】Magnetic refrigeration shows great characteristic for refrigeration applications due to its merits of environmental friendliness,potential high efficiency,low noise and low vibration.A compact room-temperature magnetic refrigerator is established with rotating Halbachpermanent magnetgroup and duo-flow channel design,and system performance have been preliminarily tested.The motion of rotating magnet and hydraulic piston are controlled by Multi-axis servo drivers.With 0.55-0.80 mm gadolinium spheres as magnetic material,pH value 11 NaOH solution as the heat transfer fluid and 1.3 T maximu mmagnetic field,maximum no-load temperature span is 13.3 K at 0.6 Hz operation frequency.When it operates at 0.40 Hz frequency,the optimum utilization factor is 0.35.And maximum no-load temperature span is 12.1 K.%设计并搭建了一台小型室温磁制冷系统,进行了初步性能实验研究.系统采用双层同轴Halbach永磁组,磁体旋转后可在中心处获得最大1.3T磁场;在主动磁回热器两端设计了双通道流路,可有效避免系统流体死体积;驱动控制系统利用多轴伺服驱动器对磁体和水力活塞运动进行控制.样机采用了直径0.55-0.80 mm钆球作为制冷工质、pH值为11的氢氧化钠溶液为换热流体,进行了初步实验研究,考察了利用系数对制冷温跨的影响等.在高低温端绝热与运行频率0.60 Hz的情况下,实验获得13.3 K的最大无负荷制冷温跨;在运行频率为0.4 Hz时最佳利用系数为0.35,此时无负荷制冷温跨为12.1 K.【期刊名称】《低温工程》【年(卷),期】2017(000)001【总页数】5页(P13-16,20)【关键词】室温磁制冷机;磁热效应;制冷温跨;利用系数【作者】李振兴;李珂;沈俊;戴巍;贾际琛;郭小惠;高新强;公茂琼【作者单位】中国科学院理化技术研究所中国科学院低温工程学重点实验室北京100190;中国科学院大学北京100049;中国科学院理化技术研究所中国科学院低温工程学重点实验室北京100190;中国科学院理化技术研究所中国科学院低温工程学重点实验室北京100190;中国科学院大学北京100049;中国科学院理化技术研究所中国科学院低温工程学重点实验室北京100190;中国科学院大学北京100049;中国科学院理化技术研究所中国科学院低温工程学重点实验室北京100190;中国科学院理化技术研究所中国科学院低温工程学重点实验室北京100190;中国科学院大学北京100049;中国科学院理化技术研究所中国科学院低温工程学重点实验室北京100190;中国科学院理化技术研究所中国科学院低温工程学重点实验室北京100190;中国科学院大学北京100049【正文语种】中文【中图分类】TB65当今世界，人们越来越多地关注环境和能源问题。
低温工程学重点实验室
仪器设备
材料费
加工费
测试费
差旅费
其他
六、重点实验室审查意见
本栏目由重点实验室填写
学术委员会审查意见：
负责人（签章）：
年月日
实验室审查意见：
负责人（签章）：
年月日
编号
低温工程学重点实验室
CAS Key Laboratory of Cryogenics,TIPC
开 放 课 题 申 请 书
课题名称：
申请金额：
起止年月：2020年5月-2021年4月
申 请 者：
合作导师：
工作单位：（盖章）
通讯地址：
电话/手机：
E-mail：
申请日期：
一、简表
课题名称
课题性质
A.基础研究B.应用基础
申请金额
起止年月
申
请
者
姓名
性别
出生年月
民族
职称
专业
学位
学位授予单位
工作单位
名称
所在地
邮政编码
详细地址
课题成员（含申请者）
姓 名
年龄
专业技术
职 务
每年参加
研究月数
签名
二、研究课题的科学依据和意义
三、研究内容和预期成果
四、课题研究实施方案及其可行性
五、申请课题经费预算表（万元）
支出科目
金额
计算根据及理由
4KG-M制冷机做冷源的自循环氦液化装置研制
4KG-M制冷机做冷源的自循环氦液化装置研制徐冬;徐向东;龚领会;郭晓虹;谢祖棋;赵红卫;李玮【摘要】采用5台1.5 W/4.2 K G-M制冷机(日本住友RDK415D)并联研制出了1台方便实验室使用的小型氦液化装置,并为其建立了性能测量实验台.实验结果表明:液氦温度为4.17 K(饱和压力为96 kPa)时,氦液化率为74 L/d;液氦温度为4.42 K(饱和压力为121 kPa)时,液化率为116 L/d,经拟合,在4.2 K(饱和压力为100 kPa)时液化率为83 L/d,并且通过100小时以上的连续运行,说明该氦液化装置自循环性能良好.通过实验发现:实测氦液化率远大于制冷机冷头制冷量对应的计算氦液化率.分析认为:G-M制冷机气缸壁对氦气预冷是提高实际氦液化率的主要因素.【期刊名称】《低温工程》【年(卷),期】2010(000)001【总页数】5页(P17-21)【关键词】G-M制冷机;氦液化;自循环【作者】徐冬;徐向东;龚领会;郭晓虹;谢祖棋;赵红卫;李玮【作者单位】中国科学院理化技术研究所低温工程学重点实验室,北京,100190;中国科学院研究生院,北京,100049;中国科学院理化技术研究所低温工程学重点实验室,北京,100190;中国科学院理化技术研究所低温工程学重点实验室,北京,100190;中国科学院近代物理研究所,兰州,730000;中国科学院近代物理研究所,兰州,730000;中国科学院近代物理研究所,兰州,730000;京安古贝(北京)科技有限公司,北京,100071【正文语种】中文【中图分类】TB6511 引言液氦被广泛应用于超导技术、空间技术、低温电子学和高能物理研究等方面。
目前作为可达到4.2 K的唯一方便冷源，液氦已经广泛应用于大中小型低温系统及低温实验室。
对于实验室中小型低温科学试验装置的液氦蒸发率小的仅有几L/d，大的也只有150 L/d。
如果专门配备标准氦液化器，按最小液化率20 L/h计算，每天将富余300 L－400 L液氦，因此，必须配备液氦储存容器、液氦输液管、输液管插接头等，从而导致液氦在储存和加注过程中的消耗量将远大于磁体系统的消耗量。
中国科学院低温工程学重点实验室开放课题基金使用和管理的若干规定【模板】
中国科学院“低温工程学”重点实验室开放课题基金使用和管理的若干规定(试用)根据本重点实验室的具体情况，特制定如下规定：1、本实验室开放课题基金的使用与管理的若干规定只适用于经审批通过的开放课题基金。
每个课题的支持强度一般为1~2万元。
2、课题基金开支的范围：（1）与资助的开放课题直接有关的科研费用（包括：材料费、小型器材购置等消耗费；大型仪器设备的测试费；小型仪器的租用费等）。
（2）客座人员往来的旅差费、住宿费。
（3）使用开放实验室内部公共设施应交纳的维护费。
（4）水、电杂费等。
3、开放课题基金分配比例大约为：（1）测试费、租用费：60%；（2）材料费、小型器材购置费：20%；（3）旅差费、住宿费及其他费用：20%；4、课题基金管理的暂行办法：（1）课题经费的使用权由各申请课题的负责人掌握，由于该经费在中国科学院理化技术研究所内进行财务结算，因此，所外单位可委托本开放实验室内相应的专门实验室或专人进行管理使用。
（2）有关课题基金中“材料费、小型器材购置费”等开支，可以自行安排使用，但课题研究结束后，所剩余的经费、原材料、小型器材等一律留在本实验室内，不得带走或他用。
（3）有关“大型仪器设备测试费、小型仪器租用费及一些其他费用”的开支，均是指使用本实验室内部开放实验室设备而言，对于使用本室外的仪器费用，本课题基金不负责支付。
该项费用的结算方法根据所内使用仪器的收费计算，于年终一次性支付。
（4）本年度内审批的课题基金，可以结转到下一年度继续使用。
（5）每年12月底，被批准的开放课题负责人必须及时将课题进展情况向本室书面汇报，并附上相关的已发表或即将发表（需有同意接受函）的学术论文抽印本或复印件，对于尚未被录取（投寄中）的论文，则需附上论文全文复印件。
开放实验室将根据课题进展情况，在下一年度奖励增加或酌情减少经费支持，对于执行情况较差的课题，将中断或取消原批准的经费。
（6）基金资助项目的成果如果是我室与项目负责人及所在单位共享。
科技成果——低温液化空气储能发电系统开发
科技成果——低温液化空气储能发电系统开发技术开发单位中科院理化技术研究所项目概况随着我国电网容量的不断增长，可再生能源、分布式供能和智能电网的蓬勃发展，为了实现电力供应中的“削峰填谷”和可再生能源并网，急需一种大规模容量的储能发电系统。
利用LNG中的冷对空气进行液化，通过低温储槽进行存储，在用电高峰时，液态空气通过发电装置驱动透平对外输出电能。
技术特点1、不受地理条件限制，环境友好。
采用液化空气作为储能介质，随处易得。
不补燃、无排放无需地理条件要求。
2、建设成本远低于现有大规模储能方式，且能量密度高，循环寿命长。
低温液化和空分属于成熟的产业，相关技术装备已成型，并具有完善的基础设施。
3、系统储能效率高。
循环低温热源温度低，压缩机效率提高；可与LNG系统集成，实现LNG冷能利用与储能发电的完美结合。
市场情况随着我国用电峰谷差的不断增大，目前已有一些电网由于高峰供电缺额的存在，不得不采取强制性拉闸限电的措施。
同时，在可再生能源方面，截止到2010年底，我国风力发电总装机容量为44.7GW，太阳能发电总装机容量为0.86GW；到2015年和2020年我国风电总装机容量将分别达到130GW和200GW，太阳能发电总装机将分别达到10GW和50GW。
文献预测到2020年我国储能系统装机容量需要占风能发电装机容量的34%。
压缩空气储能低温液态流程系统可实现大规模电能较长时间的有效存储和快速回馈、为新能源发电系统大规模并网提供技术保障，同时对电网系统削峰填谷、提高系统效率和减少损失具有重要意义。
投资与效益建设MW级低温液化空气储能发电示范系统，初始投资3000-5000万元，建成后可形成完成工程设计包。
一套10MW系统，连续发电20000小时左右即可收回初始投资。
合作方式合作开发。
4.2K低温调节阀传热过程分析
4.2K低温调节阀传热过程分析胡康;张宁;李强;李青【摘要】根据低温调节阀的实际运行工况,分析其各漏热途径.针对其漏热情况,提出了多种减小漏热量的措施.同时,利用有限元软件ANSYS模拟分析了低温调节阀及改进后的低温调节阀在设计工况下的温度场分布及其漏热量,并对比分析.模拟分析显示,低温调节阀的内管采用G-10CR材料后,其漏热量降低了32％;低温调节阀的外管焊接热沉后,其漏热量降低了43％.【期刊名称】《低温工程》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】4页(P32-35)【关键词】低温调节阀;漏热;热分析【作者】胡康;张宁;李强;李青【作者单位】华中科技大学能源与动力工程学院武汉430074;中国科学院理化技术研究所中国科学院低温工程学重点实验室北京100190;中国科学院理化技术研究所中国科学院低温工程学重点实验室北京100190;中国科学院理化技术研究所中国科学院低温工程学重点实验室北京100190【正文语种】中文【中图分类】TB657;TB6631 引言大型低温制冷设备是指制冷温度在20 K以下，制冷量达到百瓦级乃至万瓦级以上的低温制冷设备。
大型低温制冷系统采用氦气作为运行介质，主要设备包括压缩机系统、滤油纯化系统、冷箱、氦气储罐、分配阀箱和控制系统等部件组成，如图1所示。
其中，工作在低温状态下的运动部件主要是透平膨胀机与低温调节阀。
低温调节阀是实现系统回路控制的最主要部件，通过调控低温冷箱和分配阀箱上的低温调节阀以及气体管理系统上的常温调节阀，进而实现对整个低温系统流量、压力、温度等控制参数的高效可靠调节，并且在一定条件下低温调节阀可以作为低温截止阀应用于低温系统中［1］。
图1 低温制冷系统图Fig.1 Large scale cryogenic superfluid helium refrigeration system作为氦低温系统的关键设备—低温调节阀，在大型低温系统中，其需求量非常之大，数量从几个到上百个不等。
乙烷池内核态沸腾气泡脱离直径
乙烷池内核态沸腾气泡脱离直径陈汉梽;姚远;公茂琼;陈高飞;邹鑫;董学强;沈俊【摘要】针对0.15、0.2、0.3 MPa3个压力进行乙烷池内核态沸腾可视化实验研究,实验测量的热通量范围是14.27～81.22 kW·m-2.高速摄像机采集得到竖直铜棒的光滑上表面的乙烷气泡的脱离图像,利用图像处理软件获得气泡脱离直径,并分析了Jacob数(Ja)与气泡脱离直径的变化关系.实验所测直径与引用广泛的6个关联式进行比较,Kim和Kim (2006)模型的预测效果较好,绝对平均偏差均在30％以内,但在0.15 MPa工况下,50％的预测值偏差为30％～40％.Kim和Kim(2006)模型提出Bo1/2和Ja呈幂函数的关系.在对比基础上,用乙烷的气泡脱离直径数据拟合得到的新关联式与实验数据偏差在±30％以内.另外,选取文献中甲烷的气泡脱离直径与新关联式进行对比,在4种压力下的预测值偏差几乎均在±30％以内(只有一个预测值在±30％以外).新关联式对甲烷和乙烷的工况具有良好的预测效果,但是由于拟合数据所用的Ja较小,在使用范围上具有一定的局限性.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2018(069)004【总页数】9页(P1419-1427)【关键词】热力学;相变;池内核态沸腾;乙烷;气泡;脱离直径;关联式【作者】陈汉梽;姚远;公茂琼;陈高飞;邹鑫;董学强;沈俊【作者单位】中国科学院理化技术研究所低温工程重点实验室,北京100190;中国科学院大学,北京100049;中国科学院理化技术研究所低温工程重点实验室,北京100190;中国科学院大学,北京100049;中国科学院理化技术研究所低温工程重点实验室,北京100190;中国科学院大学,北京100049;中国科学院理化技术研究所低温工程重点实验室,北京100190;中国科学院理化技术研究所低温工程重点实验室,北京100190;中国科学院理化技术研究所低温工程重点实验室,北京100190;中国科学院理化技术研究所低温工程重点实验室,北京100190;中国科学院大学,北京100049【正文语种】中文【中图分类】TK124核态沸腾的高效传热使其广泛应用于各个领域。
一种比定容热容测量装置
一种比定容热容测量装置钟权; 董学强; 赵延兴; 王敬洲; 张海洋; 沈俊; 公茂琼【期刊名称】《《化工学报》》【年(卷),期】2019(070)0z2【总页数】5页(P20-24)【关键词】比定容热容; 热力学性质; 绝热量热计; 辐射; 异丁烷; 压缩液体; 状态方程【作者】钟权; 董学强; 赵延兴; 王敬洲; 张海洋; 沈俊; 公茂琼【作者单位】中国科学院低温工程学重点实验室(理化技术研究所) 北京100190; 中国科学院大学北京100049; 中国科学院低温工程学重点实验室(理化技术研究所) 北京100190 中国科学院大学北京100049【正文语种】中文【中图分类】TK 123引言热力学性质在基础状态方程的建立和工程计算中有着广泛的应用。
其中比定容热容(cv)性质可由理想状态比定容热容和表征温度、压力及密度间关系的状态方程计算得到只有当压力对温度的二阶导数足够精确，比定容热容才会准确，因此比定容热容性质是检测状态方程准确性的一个重要参数。
另外比定容热容与内能和熵的计算直接相关，是化工流程计算的基础。
近年来测量比定容热容的方法主要为间歇加热绝热量热法[1-6]，最早来源于固体比热的测量方法，但是固体比热不需要进行带压测量。
绝热量热法的原理为阻止量热容器与周围环境的热量交换，给量热容器的加热量全部用来使样品及容器的温度发生变化，因此绝热程度是比定容热容测量准确性的关键。
美国国家标准与技术研究院（NIST）将绝热量法应用于流体比热测量已经超过50 年，Goodwin[7]于1961 年研制了一种单容器的低温绝热量热计，最低测量温度达14 K。
Magee等[2]结合双单元法和绝热方法，建立了中高温双单元绝热量热计，双个容器的设置是为了降低空球热当量对最终比热测量不确定度的影响，使用蒸馏水对实验装置进行验证，实验温区为300～420 K，与参考值的均方根相对偏差为0.48%。
Kagawa 等[8-10]基于美国NIST 的装置建立了一个新的中高温双单元绝热量热计，该装置的整体设计更加简单，而且样品容器体积更小。
小型径-轴流式透平膨胀机全通流部分数值模拟及实验校核
小型径-轴流式透平膨胀机全通流部分数值模拟及实验校核万婷;熊联友;彭楠;李空荣;刘立强【摘要】通过对某小型透平膨胀机二级透平冷却降温实验,利用ANSYS软件进行CFX数值模拟进而与实验结果进行比较校核,基本吻合实验情况,说明三维数值模拟结果具有一定的准确性,在网格和边界条件设置中选用节点控制法和SST湍流模型以达到最优解;对模拟与实验结果中差别较大的等熵效率做了详尽的分析,为今后小型透平的数值模拟提供了可参考信息.【期刊名称】《低温工程》【年(卷),期】2019(000)001【总页数】5页(P15-19)【关键词】小型透平膨胀机;全通流部分;数值模拟;实验;校核【作者】万婷;熊联友;彭楠;李空荣;刘立强【作者单位】航天低温推进剂技术国家重点实验室(中国科学院理化技术研究所) 北京100190;中国科学院大学北京100049;航天低温推进剂技术国家重点实验室(中国科学院理化技术研究所) 北京100190;中国科学院大学北京100049;航天低温推进剂技术国家重点实验室(中国科学院理化技术研究所) 北京100190;航天低温推进剂技术国家重点实验室(中国科学院理化技术研究所) 北京100190;航天低温推进剂技术国家重点实验室(中国科学院理化技术研究所) 北京100190;中国科学院大学北京100049【正文语种】中文【中图分类】TB6531 引言获得低温的重要途径之一是利用绝热等熵膨胀，而透平膨胀机就是实现近似绝热等熵膨胀过程的做功机械。
径-轴流反动式透平膨胀机因其比焓降大，转速高，结构简单，热效率较高[1]等优点，目前在低温设备中广泛使用。
而通流部分则是透平膨胀机获得低温的主要部件，它包括：喷嘴、叶轮和扩压器。
气体首先在喷嘴中部分膨胀，将一部分比焓降转化为气体的动能，推动工作轮输出外功，同时剩余的部分比焓降在工作轮中因气体继续膨胀变为外功输出。
气体经过膨胀后，从工作轮出来的速度仍可有45—70 m/s，为了减少摩擦损失以及余速损失，从而减小冷量损失，在工作轮后还设置有扩压器，该部件可以回收部分压力能从而将气流速度降低至5—10 m/s。
中国科学院低温工程学重点实验室
批准经费
起止时间
申请人
(万元)
职称
依托单位
CRYO 深冷处理对高分子材 2015.07201507 料结构和性能的影响 2016.06
2
王晓艳
工程师
杭州中科和达 科技有限公司
深冷处理对超音速火
CRYO 焰喷涂 WC-Co 基复合 2015.07201508 涂层显微组织和力学 2016.06
2
王刚
讲师
2016.06
2
叶斌
职称 教授 教授 工程师 讲师 工程师 工程师
依托单位
中国矿业大学 电力工程学院
华中科技大学 物理学院
河北钢铁技术 研究总院
西安交通大学 能源与动力工 程学院 中国科学院高 能物理研究所 东莞分部东莞 中子科学中心 中国科学院高 能物理研究所 东莞分部东莞 中子科学中心
序号
课题名称
安徽工程大学
性能的影响
CRYO 纯电动汽车用低温热 2015.07201509 泵空调系统性能研究 201热机理及制 2015.07-
201510 备技术研究
2016.06
4
楚广明
教授
山东建筑大学
CRYO 基于 MRI 数字人的三 2015.07-
201511 维热断层成像方法
2017.06
4
金
超
助理研究员
西安交通大学 第一附属医院
化工尾气回收低温精
CRYO 馏过程的动态特性研 2015.07-
4
孙淑凤 副教授 北京科技大学
201512 究
2016.06
连续改变工作环境温
CRYO 度条件下掺杂稀土铥 2015.07201513 离子光纤中光速减慢 2016.06
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刘志奇
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10
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11
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2
徐小勤
工程师
深
2010年中科院“低温工程学”重点实验室开放课题
序号
课题名称
申请
经费
(万元)
申请人
职称
依托单位
合作者
合作者所在部门
1
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