絕熱管內(nèi)液氦氣蝕流動過程特性的研究.pdf

1、液氦作為低溫應(yīng)用領(lǐng)域中標(biāo)志性的低溫液體，近來得到了越來越廣泛的應(yīng)用，目前對液氦所開展的研究也越來越多。處于飽和狀態(tài)的液氦在流動過程中，如果通過狹窄通道，由于流動阻力壓力降低，使其處于過熱狀態(tài)，就有可能發(fā)生氣蝕現(xiàn)象。一方面，氣蝕現(xiàn)象發(fā)生時通常會對低溫設(shè)備造成不良后果甚至嚴(yán)重破壞；另一方面，在某些應(yīng)用場合，可采用把接近“λ”相變溫度的HeⅠ輸送至使用點，再利用氣蝕效應(yīng)使其產(chǎn)生相變而形成HeⅡ。因此，研究液氦氣蝕流動的特性具有重要的實際意義。

2、 本文主要圍繞液氦氣蝕流動的特點，針對其中的一些關(guān)鍵問題，從以下幾個方面開展了研究：⑴液氦在過熱區(qū)的熱力參數(shù)、物性參數(shù)計算研究。本文在分析液體過熱亞穩(wěn)態(tài)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，利用一些用來預(yù)測液體極限過熱度的經(jīng)驗公式，對液氦的極限過熱度進(jìn)行了計算，并且對不同計算方法進(jìn)行了比較與分析，同時運用動力學(xué)理論、分子聚集理論、漲落理論等研究液體均勻核化的方法，對過熱液氦的均勻核化速率進(jìn)行了計算，對不同方法的適用性也進(jìn)行了比較與分析，最后對過熱液氦的

3、比容(密度)進(jìn)行了計算。⑵絕熱管內(nèi)液氦氣蝕流動過程特性的理論研究。理論研究的一部分是關(guān)于液氦在絕熱管內(nèi)穩(wěn)態(tài)流動的分析。本文首先將液氦在絕熱管內(nèi)的流動簡化為單相液體區(qū)過冷段和氣液兩相區(qū)平衡段兩個穩(wěn)定的過程，然后應(yīng)用流體力學(xué)及基本規(guī)律，對液氦流經(jīng)絕熱管時的氣蝕流動過程建立數(shù)理模型并提出求解方法。理論研究的另一部分是關(guān)于液氦在絕熱管內(nèi)亞穩(wěn)態(tài)流動的分析。本文首先根據(jù)管內(nèi)的綜合成核理論分析了液氦在管內(nèi)成核的特點，然后單獨討論了單相液體區(qū)亞穩(wěn)段液氦