[發明專利]一種消除熱聲振蕩現象的方法及液氦容器

在審

• 申請號: 202010619764.4
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111846669A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 徐烈;黃永華;孫恒;徐佳梅
• 申請（專利權）人: 重慶貝納吉超低溫應用技術研究院有限公司
• 主分類號: B65D90/04
• 分類號: B65D90/04;B65D90/52
• 代理公司: 重慶創新專利商標代理有限公司 50125
• 代理人: 李智祥

本發明公開了一種消除熱聲振蕩現象的方法及液氦容器，包括外殼和設置在外殼內的內膽，外殼和內膽之間抽真空設置，內膽插接有穿過外殼的連接管，在連接管內設置流動阻力元件，流動阻力元件為常開止回閥、檔板或金屬絲網，在熱聲振蕩發生時，流動阻力元件可以對熱聲振蕩引起的氣體流動起到阻滯作用，當流動的耗散作用大于熱聲振蕩的驅動作用時，熱聲振蕩就可以被消除。即使在流動阻力不足以完全消除熱聲振蕩的情況下，此方法也可以十分有效的減弱熱聲振蕩的強度，從而有效的減小漏熱，增加液氦的儲存時間。

技術領域

本發明涉及液氦存儲技術領域，尤其是一種消除熱聲振蕩現象的方法及液氦容器。

背景技術

氦在工業領域有廣泛應用，在航空航天、國防、低溫物理、氣相分析、焊接、探漏、化學氣相淀積、晶體生長、等離子干刻、粒子加速器、低溫超導和核磁共振成像等領域發揮著不可替代的作用，其中多數涉及液氦的儲運。然而液氦是一種沸點很低、氣化潛熱很小，極易氣化、極難儲存的液化氣體。因而液氦容器對于絕熱性能及穩定性有著極高的要求。

現有的液氦容器一般包括外殼和設置在外殼內的內膽，內膽內裝有液氦，內膽上還設置有穿過外殼與外界連通的液氦進出管、排氣管、壓力傳感器測試管等多個管路，壓力傳感器的探頭穿過壓力傳感器測試管來感測內膽內的壓力，各個管路分開設置，功能各不相同，避免相互干擾，且容易控制單個管路的開閉；但在帶壓液氦貯存階段，容器內的這些管路的室溫閥門關閉，處于開口狀態，管兩端近300K的溫差導致管壁上形成巨大溫度梯度；封閉在室溫端內的氦氣受熱后膨脹并導致管內出現氣流運動，波動的氣流靠近管壁處的氣團不斷與管壁換熱；由于氣流運動及管壁處熱邊界層的存在，氣流與管壁的換熱不完全，因而管子中心位置附近的氦氣與管壁附近的氦氣存在溫度差，出現傳熱滯后現象；傳熱滯后會在壓力波和溫度波之間形成相位差，進而誘發壓力震蕩即熱聲振蕩；熱聲振蕩的發生會給容器內液位、溫度、壓力等參數的測量帶來誤差，同時過大的壓力振幅可能危害容器自身的結構穩定性，更嚴重的是給容器帶來遠高于設計值的漏熱量，造成敞口液氦容器蒸發率顯著增大并使密閉容器中的壓力迅速上升，因此十分有必要采取措施消除液氦容器中的熱聲振蕩現象。

因此本領域技術人員致力于開發一種能夠消除熱聲振蕩現象的消除熱聲振蕩的方法及液氦容器。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠極大減小熱聲振蕩現象的消除熱聲振蕩現象的方法及液氦容器。

為了實現上述目的，本發明提供一種消除熱聲振蕩現象的方法，包括外殼和設置在外殼內的內膽，所述外殼和內膽之間抽真空設置，所述內膽插接有穿過所述外殼的連接管，在所述連接管內設置流動阻力元件。

所述流動阻力元件為直徑略小于所述連接管內徑的擋板，所述擋板的一端設置有缺口。

所述擋板設置有若干個，且由一個連接棒貫穿固定設置。

上述方法還包括以下步驟：

S1．量測所述連接管的內徑，生產略小于所述連接管內徑的所述擋板；

S2．在所述擋板上貫穿設置固定孔，并將所述擋板的下部切邊形成所述缺口；

S3．采用所述連接棒穿過所述固定孔，將若干個所述擋板交錯穿在一起，相鄰兩個所述擋板的缺口相對設置；

S4．將交錯穿在一起的若干個所述檔板放入所述連接管中并固定。

所述流動阻力元件為金屬絲網。

所述金屬絲網的目數為100目至500目。

所述金屬絲網的目數為200目到300目。

所述金屬絲網設置有疊加的若干層，若干層所述金屬絲網由一個鐵絲貫穿固定設置。

所述金屬絲網設置有疊加的10-20層。