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文檔簡介

項目進展報告CFD仿真部分研究內(nèi)容實際高溫超導電纜電纜模型（波紋管+內(nèi)芯+支撐）內(nèi)液氮流動特性與各參數(shù)（包括波紋管幾何參數(shù)和液氮流速）的關系，分析其流場。核心問題是獲得管內(nèi)沿程阻力系數(shù)（f）的關聯(lián)式。研究管內(nèi)傳熱與各參數(shù)的關系，最終目的是求取液氮不氣化的最大管長。核心問題是獲得液氮和波紋管壁的傳熱系數(shù)（h）關聯(lián)式。理論分析

通過量綱分析，沿程阻力系數(shù)可以整理成三個相似特征數(shù)的函數(shù)。這些特征數(shù)都是無量綱的，無論該管道是何種幾何尺寸，只要特征數(shù)相同，該管道內(nèi)的沿程阻力系數(shù)就相等。同理，可以分析傳熱系數(shù)h的關聯(lián)式理論分析

h實驗的意義實驗數(shù)據(jù)用于仿真結果的驗證實驗方法（包括測溫、液氮過冷、管道絕熱）可以為后續(xù)的研究提供借鑒實驗用管道和實際管道參數(shù)對比管長波距波高內(nèi)徑外徑電纜直徑支撐管直徑流量溫度壓力長徑比實驗波紋管1m3mm1.9mm8.5mm12.3mm可變可變Max=14.4m^3/h待測待測96.154實際波紋管10m11mm10mm80mm100mm60mm6mm0.5-2.5m^3/h70-76K0.5-1MPa111CFD仿真的意義無法完全依靠實驗獲得大量的數(shù)據(jù)去擬合出有用的關聯(lián)式，經(jīng)過一定實驗數(shù)據(jù)驗證后的CFD仿真方法可對各種情況進行模擬，從而得到大量有效數(shù)據(jù)如果已確定實際使用的波紋管尺寸，可直接對該波紋管建模進行仿真，得出壓降、傳熱和液氮流量的關系式，可直接應用于泵站、冷卻站的間距設計仿真進展由于本項目的仿真數(shù)據(jù)需要實驗數(shù)據(jù)來驗證，而實驗尚未進行，因此前期進行的工作都是對仿真建模方法的一些研究目前主要完成了以下工作1.直管模型仿真結果與理論結果的比較2.已發(fā)表文獻內(nèi)的仿真數(shù)據(jù)和實驗數(shù)據(jù)驗證三維直管模型

二維直管模型

二維波紋管模型

文獻模型驗證J.G.WeisendII,S.W.VanSciver.Pressuredropfromflowofcryogensincorrugatedbellows.Cryogenics30,1990,935-941結果對比波紋管長度L=139.4mm結果對比波紋管長度L=290.7mmCFD近期仿真計劃改進仿真模型，獲得和實驗值更加接近的數(shù)據(jù)。對實驗用的管道建模，先獲得

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