《表1 贮箱内温度计分布位置》

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《节流参数对液氮贮箱热力排气系统运行特性的影响》

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为了研究自增压过程中液氮的温度分布，在低温贮箱内部布置了28支铂电阻PT1000温度计，布置方式为竖直方向上16支，三个不同高度的水平方向上各4支，所有的温度传感器都安装在一个支撑杆上以测量液体的温度，定义贮箱底部中心位置为坐标原点（0，0），如图1(b）和表1所示。该贮箱为圆柱形，底部为椭圆封头，顶部为平面封头，其直径和内部净高分别为1 m和2 m，体积和表面积分别为1.36 m3和6.23 m2。贮箱底部为潜液式低温离心泵，潜液泵吸液口处安装有一台用于测量液氮流量的科里奥利质量流量计。通过PLC控制一台功率为20 W的电机来实现其运行或停止，在该功率下，泵的额定流量为2 m3/h。贮箱中部安装有两个节流阀和分别位于液氮贮箱气枕区和液体区的一短一长两根管路。当模拟地面工况时，仅打开位于液体区内的长管路上的节流阀，进行液体节流；当需要模拟空间在轨状态时，同时开启长管路和短管路上的阀门，分别从液体区抽取液体，从气枕区抽取气体，两种流体混合后进行节流，从而实现气液两相节流方式（模拟空间微重力状态时的节流阀入口状态）。节流阀的阀体和节流部件位于贮箱内的管路上，通过延长阀杆，使阀门调节部件位于贮箱顶部，通过手动调节实现节流阀的开闭和开度调节。贮箱顶部安装有一支压力传感器用于测量气枕压力。由于液体自然蒸发阶段的气体流量与热力排气阶段的气体流量相差较大，在贮箱排气管路上并联安装有两支不同量程的气体体积流量计和一支质量流量计。所有上述温度、压力、流量等数据的采集和存储都是由数据采集仪来完成。为了使该实验系统的漏热降到最低，低温贮箱、相关阀门、管路都放置于一个大的真空腔内。与真空腔相连的是一台分子泵机组，腔内真空度的测量则是由真空规管来完成。为了使真空腔内的真空度尽可能长时间保持，在低温贮箱底部放置了若干吸附剂。