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文档简介

项目进展报告CFD仿真部分研究内容实际高温超导电缆电缆模型（波纹管+内芯+支撑）内液氮流动特性与各参数（包括波纹管几何参数和液氮流速）的关系，分析其流场。核心问题是获得管内沿程阻力系数（f）的关联式。研究管内传热与各参数的关系，最终目的是求取液氮不气化的最大管长。核心问题是获得液氮和波纹管壁的传热系数（h）关联式。理论分析

通过量纲分析，沿程阻力系数可以整理成三个相似特征数的函数。这些特征数都是无量纲的，无论该管道是何种几何尺寸，只要特征数相同，该管道内的沿程阻力系数就相等。同理，可以分析传热系数h的关联式理论分析

h实验的意义实验数据用于仿真结果的验证实验方法（包括测温、液氮过冷、管道绝热）可以为后续的研究提供借鉴实验用管道和实际管道参数对比管长波距波高内径外径电缆直径支撑管直径流量温度压力长径比实验波纹管1m3mm1.9mm8.5mm12.3mm可变可变Max=14.4m^3/h待测待测96.154实际波纹管10m11mm10mm80mm100mm60mm6mm0.5-2.5m^3/h70-76K0.5-1MPa111CFD仿真的意义无法完全依靠实验获得大量的数据去拟合出有用的关联式，经过一定实验数据验证后的CFD仿真方法可对各种情况进行模拟，从而得到大量有效数据如果已确定实际使用的波纹管尺寸，可直接对该波纹管建模进行仿真，得出压降、传热和液氮流量的关系式，可直接应用于泵站、冷却站的间距设计仿真进展由于本项目的仿真数据需要实验数据来验证，而实验尚未进行，因此前期进行的工作都是对仿真建模方法的一些研究目前主要完成了以下工作1.直管模型仿真结果与理论结果的比较2.已发表文献内的仿真数据和实验数据验证三维直管模型

二维直管模型

二维波纹管模型

文献模型验证J.G.WeisendII,S.W.VanSciver.Pressuredropfromflowofcryogensincorrugatedbellows.Cryogenics30,1990,935-941结果对比波纹管长度L=139.4mm结果对比波纹管长度L=290.7mmCFD近期仿真计划改进仿真模型，获得和实验值更加接近的数据。对实验用的管道建模，先获得

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