電纜交流相關(guān)一次

波紋管液氮流動及傳熱特性研究

近期工作匯報010203已完成工作總結(jié)存在的問題及解決近期情況及后續(xù)計劃

根據(jù)上海市科委超導(dǎo)電纜示范工程項目的課題任務(wù)需求，對用于高溫超導(dǎo)電纜冷卻的液氮波紋管中流動及壓降特性進行實驗。得到波紋管內(nèi)壓降與其他參數(shù)的關(guān)系，形成可供查詢的擬合公式；并在要求的溫度范圍內(nèi)，滿足不出現(xiàn)氣化條件下，得到最長及最佳波紋管長度的參考值。

主要研究任務(wù)如下：

1.設(shè)計用于研究載有液氮的波紋管內(nèi)流動特性實驗臺；

2.采用CFD方法對波紋管內(nèi)的液氮流動進行仿真計算；

3.加工并搭建真空多層保護的波紋管液氮流動實驗臺；

4.開展波紋管內(nèi)液氮流動和壓降性能實驗測量；

5.撰寫研究報告。已完成工作總結(jié)實驗流程圖已完成工作總結(jié)10:1的縮放比例已完成工作總結(jié)波紋管段剖視圖已完成工作總結(jié)接頭部分效果圖已完成工作總結(jié)接頭部分剖視圖已完成工作總結(jié)已完成工作總結(jié)整體裝配加工圖紙已完成工作總結(jié)名稱狀態(tài)備注實驗臺加工中無轉(zhuǎn)子流量計已購無各種閥門已購無壓力變送器已購無數(shù)據(jù)采集卡已購無標(biāo)定溫度計發(fā)貨中無過冷器設(shè)計中無加工采購情況存在的問題及解決問：為什么用壓力變送器？答：因為低溫用的壓力傳感器價格4800元一個，過于昂貴問：為什么壓力變送器不布置在真空腔內(nèi)？答：因為1.那樣需要在真空腔上再開孔，對于真空腔來說要求是盡量少開孔。2.在真空腔內(nèi)的話毛細(xì)管會與真空腔壁面直接接觸，造成漏熱。

存在的問題及解決問：溫度計布置方案如何？答：計劃用八支PT100片狀溫度計均勻分布在波紋管段，分別為豎直方向上的波紋管上部4只、下部4只，進行溫度的對比。因為波紋管內(nèi)液氮流動過程中靠近波紋管上部的溫度高而下部的溫度低。使用31針的航空接插件與之連接。溫度計使用的是由北京理化所標(biāo)定過的，確保讀數(shù)準(zhǔn)確。存在的問題及解決問：溫度計的布置方式，能否測量液氮溫度？答：片狀溫度計是貼在內(nèi)波紋管的外壁面上的，因為想要將溫度計伸入內(nèi)波紋管內(nèi)，需要在內(nèi)波紋管上做焊接等加工，而這是不可能的，所以我們選擇了測量波紋管管壁的溫度代替管內(nèi)液氮的溫度。

當(dāng)然，還有一種辦法是從波紋管的直管段處開孔，將溫度計通過該孔伸入內(nèi)波紋管后再布置在確定的位置。如果電纜所有這方面的需要，我們可以嘗試這種方案。存在的問題及解決問：為什么使用NI的數(shù)據(jù)采集卡？答：使用NI數(shù)據(jù)采集卡的原因是，其可專門針對4-20mA的模擬信號進行處理，而且有多個通道；可以和其他測溫設(shè)備等的信號比較兼容地統(tǒng)一地輸入到計算機；便于硬件管理和labview編程。問：為什么用轉(zhuǎn)子流量計？答：主要是alicat精密流量計的價格高，但鑒于當(dāng)前的實驗設(shè)計最合適的流量范圍需要等到實驗以后才能進一步確定，因此先用精度不是很高的轉(zhuǎn)子流量計進行初試，帶明確范圍后，再采購。另一方面，轉(zhuǎn)子流量計還有調(diào)節(jié)功能。問：聚四氟乙烯纏繞的螺距是多少？答：目前打算纏繞的螺距是10cm，可以根據(jù)電纜所的需求做調(diào)整。存在的問題及解決問：為什么要在波紋管兩端設(shè)置低溫閥？答：因為1.從安全角度考慮，可以粗調(diào)液氮流量。2.波紋管段出口的低溫閥可以調(diào)節(jié)背壓。問：過冷器設(shè)計情況如何？答：因為要保證波紋管段出口液氮無汽化，所以需要對波紋管段做仿真后判斷入口液氮溫度，才能對過冷器的尺寸做設(shè)計，這部分工作正在進行。我們初步計劃的是使用盤管過冷器。近期情況過冷器的設(shè)計（10月27日）設(shè)備采購（10月24日）溫度計布置及包裹絕熱材料（10月30日）實驗臺加工完成（11月10日）實驗臺搭建并開展實驗