低温绝热气瓶结构优化与进一步提高绝热性能的研究

发布时间：2021-01-22 15:24

　　低温绝热气瓶作为一种储运低温液体的特种容器,目前开始被广泛应用于机械、化学工业和国民经济各领域,取代传统的高压气瓶用以提供工业气体。由于低温绝热气瓶可以带压储存和运输低温液体,因此与普通压力容器相比结构更为复杂。其绝热性能和安全性是低温绝热气瓶高效可靠使用的保证,研究绝热结构的传热机理、强度分析以及合理有效的优化方法具有重要的理论意义和实用价值,同时,建立合理的评估绝热性能的标准对于促进低温技术的发展和应用有重要的意义。因此,本文以传热学、数值分析和有限元等理论为指导,建立传热模型与热力耦合模型,采用ANSYS有限元分析软件进行分析,研究低温绝热气瓶绝热结构优化。同时,对日蒸发率的影响因素和修正关系式进行了探讨,主要进行以下几方面研究:（1）作为低温绝热气瓶内外容器之间的重要支撑结构,使得通过颈管进入低温绝热气瓶的热流占总热流的比例非常大,甚至达到一半以上。为此,采用实验和数值模拟相结合的方法,分别建立低温绝热气瓶颈部传热的稳态导热模型和共轭传热模型,与实验的结果进行比较,得到模型的误差最大分别为8.91%和5.66%,并且充装的低温液体越多,精度也越高,因此考虑实用性以及计算效率等多... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：153 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

显示温度传感器位置的量热器简图

表 2.2 低温容器的主要尺寸参数Table 2.2 Main parameters of the cryogenic tank内容器 外容器工作压力 (MPa) 1.37 真空设计温度 (K) 77 环境温度公称直径 (mm) 450 500壁厚 (mm) 3 3材料 0Cr18Ni9公称容积 (L) 180有效容积 (L) 162热电偶在内容器外壁以及探棒上的固定主要是采用小块的铝胶带粘接，时要仔细将热电偶触点与铝胶带之间空气都撵干净，以保证触点测得的确。内容器和颈管壁外壁的热电偶由于布置在夹层空间，因此要通过外的航空接头的焊接引出连接到数据采集仪上，焊接好热电偶的航空接头电偶的裸罐见图 2.2 和图 2.3，在焊接航空接头时要注意焊点之间不要短

表 2.2 低温容器的主要尺寸参数Table 2.2 Main parameters of the cryogenic tank内容器 外容器工作压力 (MPa) 1.37 真空设计温度 (K) 77 环境温度公称直径 (mm) 450 500壁厚 (mm) 3 3材料 0Cr18Ni9公称容积 (L) 180有效容积 (L) 162热电偶在内容器外壁以及探棒上的固定主要是采用小块的铝胶带粘接，时要仔细将热电偶触点与铝胶带之间空气都撵干净，以保证触点测得的确。内容器和颈管壁外壁的热电偶由于布置在夹层空间，因此要通过外的航空接头的焊接引出连接到数据采集仪上，焊接好热电偶的航空接头电偶的裸罐见图 2.2 和图 2.3，在焊接航空接头时要注意焊点之间不要短

【参考文献】：
期刊论文
[1]高真空多层绝热被的性能及其量热器的试验研究[J]. 魏蔚,汪荣顺.  低温与超导. 2007(01)
[2]气体产品液化贮运的优越性与实现可能性的探讨[J]. 罗植廷.  低温与特气. 1993(02)
[3]国外关于圆柱壳开孔接管问题的研究概况[J]. 薛明德.  压力容器. 1991(02)
[4]低温容器蒸发率的测定和评定[J]. 符锡理.  低温与特气. 1988(03)
[5]大口径实验杜瓦瓶漏热分析与防护[J]. 唐启雪.  低温与超导. 1984(03)
[6]大口径低温医用容器[J]. 李建民.  低温与超导. 1982(03)
[7]低温绝热[J]. 陈善年,关密.  化学工程. 1981(05)
[8]低温容器标准蒸发率的校正曲线[J]. 徐烈.  低温工程. 1981 (01)
[9]大口径低温容器颈部传热的研究[J]. 徐烈,鲁雪生.  低温工程. 1983 (01)
[10]140m3液氢铁路槽车的绝热性能和环境因素对液氢蒸发损失的影响[J]. 符锡理.  低温工程. 1991 (03)

博士论文
[1]圆柱壳大开孔接管的应力分析[D]. 邓勇.清华大学 1990

硕士论文
[1]高真空多层绝热中接触导热数值计算和实验研究[D]. 周志雄.上海交通大学 2007



本文编号：2993466