专利名称：用于真空容器封头处的锥形结构热沉设计的制作方法
用于真空容器封头处的锥形结构热沉设计
技术领域：
本发明涉及用于热真空实验的真空容器封头的锥形结构热沉设计。本发明特别应 用于高真空羽流实验的真空容器封头的锥形结构热沉设计。
背景技术：
羽流效应问题研究的一个重要前提是保证羽流实验气体的快速吸附，使得环境真 空度能够达到规定的指标。高空羽流实验大都采用氮气模拟，用于吸附羽流实验气体的设 备主要是环绕真空容器内表面的深冷低温泵，即氦板(液氦热沉)。国际上研究较早的美国 和德国均采用此种结构形式。如德国DLR的STG真空羽流实验系统，容器直径为3. 3m，长度 为7. 6m,内装直径1. 6m、长度5. 25m的圆筒形液氦低温泵，其吸附面积为30m2，可保证0. 5N 发动机(质量流量0. 2g/s，试验介质常温氮气)连续工作时，维持压力小于10_3Pa。按照这种低温泵的布局结构，要实现较大推力发动机的高空(动态真空度小于 10_3Pa)研究工作，就要相应的增加氦板的面积，即增大真空容器的体积。实际上，根据气体 的种类及其温度，氦板的面积会有很大的差异。气体分子量越小、温度越高，吸附面积越大。 如何在有效的空间内尽量加大吸附面积成为了高空羽流实验的设计关键。用于热真空实验的真空容器的封头都采用碟形或者椭球形，而封头处热沉均采用 如图1所示的平板结构(1为骨架，2为平面结构热沉)，如用于热真空实验的KM系列真空 容器，封头处均采用平板结构热沉，这种热沉结构不能有效地利用封头处的空间。根据这种 不足及羽流实验的特殊性，将真空容器封头处的热沉设计成锥形，如图2所示，有效地加大 了羽流吸附面积，提高了动态真空度。
发明内容本发明的目的是提供一种用于真空容器封头的锥形结构热沉设计。锥形结构热沉主要由骨架(1)、上汇液总管(2)、支管(3)、翅片(4)、下进液总管 (5)组成，根据吸附气体的不同，热沉壁板结构形式和选材有所不同，常用的壁板是由铜翅 片(1)和不锈钢支管(2)焊接而成，其中不锈钢支管内通制冷介质，介质的种类取决于流场 气体的性质，常用介质有液氮、液氢、液氦等。工作时，流体从锥形热沉下部流进、上部流出。本发明具有的优点在于(a)充分的利用了真空容器封头处的有效空间；(b)加大 了羽流吸附面积；(c)锥形热沉的锥角根据不同的封头形式确定，以尽量布满整个封头为 宜；(d)材料采用不锈钢支管和铜翅片；(e)提高了真空容器内部的静态真空度；(f)提高 了真空容器内部的动态真空度；(g)椎形热沉不仅适用于液氦热沉设计，同样适用于液氮 热沉设计。
图1是封头处的平板结构热沉图2是封头处的锥形结构热沉具体实施方式下面结合附图来进一步说明本发明。图2所示的锥形结构热沉主要由骨架(1)、上汇液总管(2)、支管(3)、翅片(4)、下 进液总管(5)组成。根据吸附气体的不同，热沉壁板结构形式和选材有所不同，常用的壁板是由铜翅 片(1)和不锈钢支管(2)焊接而成，其中不锈钢支管内通制冷介质，介质的种类取决于流场 气体的性质，常用介质有液氮、液氢、液氦等。工作时，流体从锥形热沉下部流进、上部流出。
权利要求
用于真空容器封头的锥形结构热沉，主要由骨架(1)、上汇液总管(2)、支管(3)、翅片(4)、下进液总管(5)组成，其特征在于热沉为锥形结构。
2.如权利要求1所述的用于真空容器封头的锥形结构热沉，其特征在于热沉壁板由 铜翅片(1)和不锈钢支管(2)焊接而成。
全文摘要
用于真空容器封头处的锥形结构热沉设计，主要由骨架(1)、上汇液总管(2)、支管(3)、翅片(4)、下进液总管(5)组成，根据吸附气体的不同，热沉壁板结构形式和选材有所不同，常用的壁板是由铜翅片(1)和不锈钢支管(2)焊接而成，其中不锈钢支管内通制冷介质，介质的种类取决于流场气体的性质，常用介质有液氮、液氢、液氦等。工作时，流体从锥形热沉下部流进、上部流出。充分利用了真空容器封头处的有效空间；加大了羽流吸附面积；提高了真空容器内部的静态真空度和动态真空度。不仅适用于液氦热沉设计，同样适用于液氮热沉设计。
文档编号F25D3/10GK101900469SQ20091009207
公开日2010年12月1日 申请日期2009年9月16日 优先权日2009年9月16日
发明者凌桂龙, 张国舟, 李晓娟, 王文龙, 蔡国飙, 黄本诚 申请人:北京航空航天大学