電纜交流相關(guān)一次

波紋管液氮流動(dòng)及傳熱特性研究

近期工作匯報(bào)010203已完成工作總結(jié)存在的問(wèn)題及解決近期情況及后續(xù)計(jì)劃

根據(jù)上海市科委超導(dǎo)電纜示范工程項(xiàng)目的課題任務(wù)需求，對(duì)用于高溫超導(dǎo)電纜冷卻的液氮波紋管中流動(dòng)及壓降特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。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(zhǎng)及最佳波紋管長(zhǎng)度的參考值。

主要研究任務(wù)如下：

1.設(shè)計(jì)用于研究載有液氮的波紋管內(nèi)流動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)臺(tái)；

2.采用CFD方法對(duì)波紋管內(nèi)的液氮流動(dòng)進(jìn)行仿真計(jì)算；

3.加工并搭建真空多層保護(hù)的波紋管液氮流動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)；

4.開(kāi)展波紋管內(nèi)液氮流動(dòng)和壓降性能實(shí)驗(yàn)測(cè)量；

5.撰寫(xiě)研究報(bào)告。已完成工作總結(jié)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)臺(tái)加工中無(wú)轉(zhuǎn)子流量計(jì)已購(gòu)無(wú)各種閥門(mén)已購(gòu)無(wú)壓力變送器已購(gòu)無(wú)數(shù)據(jù)采集卡已購(gòu)無(wú)標(biāo)定溫度計(jì)發(fā)貨中無(wú)過(guò)冷器設(shè)計(jì)中無(wú)加工采購(gòu)情況存在的問(wèn)題及解決問(wèn)：為什么用壓力變送器？答：因?yàn)榈蜏赜玫膲毫鞲衅鲀r(jià)格4800元一個(gè)，過(guò)于昂貴問(wèn)：為什么壓力變送器不布置在真空腔內(nèi)？答：因?yàn)?.那樣需要在真空腔上再開(kāi)孔，對(duì)于真空腔來(lái)說(shuō)要求是盡量少開(kāi)孔。2.在真空腔內(nèi)的話毛細(xì)管會(huì)與真空腔壁面直接接觸，造成漏熱。

存在的問(wèn)題及解決問(wèn)：溫度計(jì)布置方案如何？答：計(jì)劃用八支PT100片狀溫度計(jì)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(jìn)行溫度的對(duì)比。因?yàn)椴y管內(nèi)液氮流動(dòng)過(guò)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(jì)使用的是由北京理化所標(biāo)定過(guò)的，確保讀數(shù)準(zhǔn)確。存在的問(wèn)題及解決問(wèn)：溫度計(jì)的布置方式，能否測(cè)量液氮溫度？答：片狀溫度計(jì)是貼在內(nèi)波紋管的外壁面上的，因?yàn)橄胍獙囟扔?jì)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(cè)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(kāi)孔，將溫度計(jì)通過(guò)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(wèn)題及解決問(wèn)：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(mén)針對(duì)4-20mA的模擬信號(hào)進(jìn)行處理，而且有多個(gè)通道；可以和其他測(cè)溫設(shè)備等的信號(hào)比較兼容地統(tǒng)一地輸入到計(jì)算機(jī)；便于硬件管理和labview編程。問(wèn)：為什么用轉(zhuǎn)子流量計(jì)？答：主要是alicat精密流量計(jì)的價(jià)格高，但鑒于當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)最合適的流量范圍需要等到實(shí)驗(yàn)以后才能進(jìn)一步確定，因此先用精度不是很高的轉(zhuǎn)子流量計(jì)進(jìn)行初試，帶明確范圍后，再采購(gòu)。另一方面，轉(zhuǎn)子流量計(jì)還有調(diào)節(jié)功能。問(wèn)：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(wèn)題及解決問(wèn)：為什么要在波紋管兩端設(shè)置低溫閥？答：因?yàn)?.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(wèn)：過(guò)冷器設(shè)計(jì)情況如何？答：因?yàn)橐ＷC波紋管段出口液氮無(wú)汽化，所以需要對(duì)波紋管段做仿真后判斷入口液氮溫度，才能對(duì)過(guò)冷器的尺寸做設(shè)計(jì)，這部分工作正在進(jìn)行。我們初步計(jì)劃的是使用盤(pán)管過(guò)冷器。近期情況過(guò)冷器的設(shè)計(jì)（10月27日）設(shè)備采購(gòu)（10月24日）溫度計(jì)布置及包裹絕熱材料（10月30日）實(shí)驗(yàn)臺(tái)加工完成（11月10日）實(shí)驗(yàn)臺(tái)搭建并開(kāi)展實(shí)驗(yàn)