本期头条

• 悬索桥主缆用复合除湿系统性能分析

  薛鼎;张牧星;宋翼;胡颖健;李鹏;张小松;

  对悬索桥主缆用复合除湿系统进行了数值研究，分析了蒸发温度和再生温度对系统性能的影响，计算了夏季工况下的运行能耗。结果表明：蒸发温度与除湿能耗比(SMER)存在优化关系。进风工况35℃,85%,蒸发温度22℃时，SMER达到最大值2.12 kg/(kW·h),应控制系统的蒸发温度为22℃。提高再生温度可以增加除湿量，但会导致SMER降低。复合除湿系统夏季平均运行能耗为3 902.7 kW·h,与悬索桥传统转轮除湿系统相比，节能率为70%,具有良好的节能潜力和应用前景。

  2023年05期 v.51 1-7+28页 [查看摘要][在线阅读][下载 552K]
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超导技术

• 无绝缘高温超导线圈失超特性数值模拟研究

  韩云兴;陈顺中;王秋良;

  无绝缘高温超导线圈因其良好的电热稳定性和自保护特性得到广泛应用，但其在高场超导磁体的应用过程中存在失超保护安全边界性问题。针对无绝缘高温超导线圈，利用高温超导线圈等效电路网格模型，建立了无绝缘高温超导线圈失超传播的电、磁、热多物理场耦合模型，基于MATLAB商业软件采用数值模拟方法得到了不同导热环境下及不同外加磁场强度下无绝缘高温超导线圈失超过程中的电压、温度、磁场的分布规律。研究结果表明，局部失超发生时，绝热环境下的线圈失超传播范围广且恢复时间长，线圈呈现先匝内后匝间的失超传播规律，失超电压和磁场与失超匝数直接相关。

  2023年05期 v.51 8-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 837K]
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• 基于分体式超导磁体结构的应变测量实验研究

  张永杰;辛灿杰;何天虎;关明智;

  基于低温电阻应变片和单模光纤应变测量原理，搭建了针对极端环境下光-电综合应变测量系统，开展了极低温-电磁场环境下5 T分体式超导磁体结构力学测量的实验研究，得到了超导磁体从降温、励磁(失超)到回温全过程的应变测量结果与演化规律等。结果表明：在5 T分体式超导磁体运行的全过程中，运用该应变测量系统可以实现极端低温环境下高精度的应变测量，与传统单点式测量技术不同，发展的二维分布式应变测量技术可直观的观察到磁体在测试过程中结构的全局变化。

  2023年05期 v.51 15-21+55页 [查看摘要][在线阅读][下载 839K]
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• 用于连续脉冲电源的高温超导变压器优化设计

  李贞艳;李震梅;李海涛;韩美仪;王赛;吴昊;

  为了提高高温超导脉冲变压器的储能容量，发挥带材的最优性能，以YBCO同轴饼式超导变压器的线圈结构为优化对象，基于最小二乘法对超导带材的临界电流曲线进行拟合，分析了在带材用量相同的情况下，高温超导线圈不同堆叠层数对其临界电流、储能容量及变压器耦合系数的影响。结果表明，在30 K温度下，当原边线圈堆叠层数为5时，可以在较高耦合系数下获得最大储能25.4 kJ,通过增加超导线圈堆叠层数可以提高高温超导脉冲变压器的性能。

  2023年05期 v.51 22-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 550K]
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低温/制冷技术

• 超临界CO₂-POE体系成核过程的分子动力学研究

  胡镇宇;刘方;

  用分子动力学模拟方法研究了超临界CO_2-POE体系的降压成核过程。当降压过程目标压力靠近临界压力时空化核无法稳定存在。此时密度时间序列曲线波动很大，Δg最大可以达到0.18 g/cm~3,动能振幅达350 kcal/mol。当系统夹带质量分数15%的POE润滑油时，空化核也无法稳定存在。且径向分布函数的波峰移至4.2?,这意味着系统中T形二聚体的比例增加。模拟结果显示：系统含质量分数较高的POE润滑油或降压过程的目标压力接近临界压力时都会变得不稳定，导致成核过程无法稳定进行。

  2023年05期 v.51 29-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 841K]
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• 电子元件散热结构的拓扑优化设计

  王定标;李昂;吴淇涛;张浩然;王晓亮;王光辉;

  针对电子元件散热结构优化问题，运用变密度拓扑优化方法，以设计域平均温度最低为目标函数，在流体体积分数为60%,不同Re下对电子元件散热结构进行拓扑优化设计，结果显示，目标函数随Re增大而减小。在Re为1 000时得到新型电子元件散热结构，新型散热结构单位时间内流体换热量平均比现有散热结构高34.30%,具有更好的散热性能。

  2023年05期 v.51 37-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 364K]
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• 基于数值模拟的J型换热器折流板参数优化研究

  李凯;王正方;张金成;何群;李元帅;

  为了研究单弓形折流板参数对J型换热器性能的影响，优化单弓形折流板的结构参数，通过Fluent对不同折流板间距和缺口高度条件下的J型换热器进行数值模拟，得到J型换热器的温度场、速度场、压力场。通过对比分析，结果表明：所研究J型换热器的综合最优板间距为750 mm,缺口高度为0.25D。随着折流板间距和缺口高度的增大，对换热器的性能影响是先增大达到临界点后逐渐减小，并非单一性影响关系，需要综合临界值获得最优的折流板结构参数。

  2023年05期 v.51 43-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 771K]
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• 车载相控阵测控液冷环控系统设计

  李旭;王毅;陶亚平;

  针对车载相控阵测控系统T/R组件集成度高、热流密度大等散热难题，设计了一种高可靠性的液冷环控系统，包括液冷机组和管网系统两部分。通过对泵、压缩机以及系统控制流程的设计优化，结合末端环形管网的流量分配设计，该液冷环控系统制冷量、供液流量等均优于技术指标要求，末端流量分配精度≤4%,解决了车载相控阵测控系统的散热问题。

  2023年05期 v.51 49-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 574K]
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• 基于二次节流的电池直冷系统设计与分析

  高帅;王俊博;朱佳慧;毛佳妮;

  为解决电动汽车制冷剂直接冷却电池热管理系统(简称直冷系统)因出口段制冷剂处于过热状态而造成的电池温度分布不均，在直冷板后增加二次节流装置改善制冷剂在系统内的两相分布，从而提升系统温控能力。利用AMESim仿真平台建立双节流系统模型，设计开度固定和开度可调节两种二次节流方案并分析温控性能。结果表明，采用双节流结构可以提升直冷板内蒸发温度，消除出口过热现象，在充电工况下相比原直冷系统电池最高温度降低9.03%,在不同充电倍率和NEDC行驶工况下均能保持电池单元最大温差小于5℃。开度固定方案仅在设计工况范围内具有较好温控效果，而开度可调节方案能够自动调节开度，在不同工况下均能保持直冷板出口处制冷剂为两相状态而压缩机入口为过热状态，提升系统均温能力。

  2023年05期 v.51 56-63+89页 [查看摘要][在线阅读][下载 932K]
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• 新风地板送风模式下冷辐射板结露特性研究

  廖鸿利;陈奕纯;丁云飞;叶立飞;

  冷辐射空调系统热舒适性好，具有较大的节能潜力，但冷辐射板表面结露影响了其工程应用。通过建立新风地板送风+冷辐射板空调系统模型，并进行实验验证，研究了运行过程中办公建筑在室人数等变化时，冷辐射板贴附层内空气的露点温度变化情况。研究结果表明：在设计在室人员条件下，冷辐射板能长期安全运行；当室内人员密度超过0.28人/m~2(标准为密度0.25人/m~2),冷辐射板表面有较大的结露风险。因此，办公建筑新风地板送风模式下冷辐射空调系统对在室人数极为敏感，应根据室内人数的变化动态调节辐射供冷系统的运行参数。

  2023年05期 v.51 64-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 723K]
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• R600/R170/R14三级自复叠制冷系统性能研究

  何永宁;邬辉红;许柯;邢林芬;张海清;吴学红;金听祥;

  针对超低温冰箱制取-90℃以下温度的需求，提出了采用碳氢制冷剂替代传统制冷工质的三级自复叠制冷(ACR)系统。在变工况下，分别对采用R134a/R23/R14、R600/R23/R14和R600/R170/R14的三级ACR系统进行性能对比分析。结果表明，在蒸发器出口温度为-90℃(冷凝器出口温度为30℃)的工况下，R600/R23/R14和R600/R170/R14的COP相比R134a/R23/R14分别提高57.4%和72.3%。在冷凝器出口温度为20℃(蒸发器出口温度为-100℃)的工况下，R600/R170/R14的COP相比R600/R23/R14可提高13.9%。为获得-100℃的低温，R600/R170/R14(质量分数为0.24/0.12/0.64)是水冷三级ACR系统的最佳制冷剂选择，其系统COP为0.396。

  2023年05期 v.51 71-77+84页 [查看摘要][在线阅读][下载 641K]
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• G-M制冷机低温泵减振设计和抽氢性能研究

  曾环;杨杨;武义锋;邓家良;

  本文详细介绍了G-M型制冷机低温泵冷屏和障板的热力学仿真、低温泵减振设计和抽氢性能研究。G-M型制冷机低温泵开机降温，完成减振低温泵振幅测试和抽氢性能试验。减振低温泵的泵口振幅降至±0.096μm,低温泵实际抽氢速率优于14 000 L/s,与设计相符，满足客户使用需求。

  2023年05期 v.51 78-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 836K]
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• 热管与空调复合技术用于移动通信基站效果分析

  崔四齐;关斯泽;白静;杨涵斐;张毅;范惠芳;许闯;

  针对河南移动通信基站机柜空调温控效果较差、能耗较高、柜内设备常发生高温报警等突出问题，提出采用热管与空调复合技术方案，开发了一体化产品样机，并对郑州地区基站机柜空调进行试点改造应用，实测结果表明：相对原机柜空调，热管与空调复合技术保证全年基站机柜温度在10℃～39℃之间，符合国家标准，柜内BBU(Building Base band Unit)设备无高温报警，基站全年PUE(Power Usage Effectiveness)由原来的1.7降为1.2,降低了29%,节能效果十分显著。

  2023年05期 v.51 85-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 385K]
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• 恒定动量变化率喷射器性能研究

  常保华;李风雷;

  应用Fluent软件模拟计算了以水蒸气为制冷剂的恒压混合(CPM)和恒定动量变化率(CRMC)喷射器在不同结构和工况下的临界性能。结果表明：在工作流体温度90～120℃,引射流体温度5～15℃的工况下，CRMC喷射器引射率一致高于CPM喷射器，引射率最大可提升31.58%,而临界背压保持相等或略微降低。设计工况下，存在最佳喷嘴出口位置(20 mm)和扩散室出口速度(50 m/s)使CRMC喷射器临界性能最大化。

  2023年05期 v.51 90-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 582K]
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