各阶段主要研究方向

各阶段主要研究方向

 

团队自2000年起一直致力于低温科学研究,服务于航天军工、工业气体、能源等行业。相关研究已在Energy, Energy Conversion and Management, Applied Thermal Engineering, International Journal of Heat and Mass Transfer等众多权威高水平期刊共计发表论文500余篇。

在早期4-77K斯特林脉管制冷技术研究方面,团队已取得丰硕成果:4 K斯特林脉管制冷机最低温度记录,获国家技术发明二等奖;首台20 K气浮轴承压缩机驱动脉管制冷,整机重量仅传统系统1/3,满足XX探测项目轻量化需求;首台77K微型化气浮轴承压缩机驱动脉管制冷,整机960g,制冷量1.8W@77K,已达到应用水平。

在低温过程可视化研究方面,团队开发了低温冷凝、降膜流动、氮氧分离、气蚀、液泛等关键过程的系列可视化测试技术,解决了低温工况下测试难度大、数据缺乏的问题,为低温空分等系统设计提供了重要数据和模型支撑。

在能源系统研究方面,团队提出了基于空分压缩余热的能量梯级回收利用技术,可望降低空分系统压缩能耗约5%,搭建了有机朗肯-蒸气压缩制冷系统和露点冷却-多级内冷溶液除湿耦合系统,从原理、技术、经济方面论证了其在低温空分应用的可行性。

在氦资源国家战略背景下,针对我国贫氦特点,团队开展了系列提氦关键技术研究,包括天然气高效提氦系统流程研究、含氦天然气多组分混合物冷凝换热精确预测方法研究、氦气膜状冷凝与小型氦液化器实验研究、面向大科学装置冷却的超流氦传热基础研究等。

在氢能研究方面,团队聚焦氢液化、储运和加注的关键技术研究与核心装备开发,着力突破我国液氢领域卡脖子关键技术,包括大规模氢液化和天然气液化-转注流程、正仲氢连续催化式低温氢气换热器研制与设计软件开发、液氢高效绝热储存技术与装备研发、高压液氢泵关键技术研发等,助力实现我国“双碳”目标。