李超龙，许世峰，文 键*，王春龙，厉彦忠

（1.西安交通大学能源与动力工程学院，西安 710049；2.西安航天动力试验技术研究所，西安 710100）

0 引言

负压低温换热器作为超流氦系统的关键部件之一，对整个低温系统的效率和稳定性有直接影响。负压低温换热器的两侧分别为过冷液氦和负压氦气的对流传热，其主要热阻集中在负压氦气侧。对于板翅式换热器，一般通过改变负压氦气侧的翅片类型和结构来进行传热强化，但负压、低温工作环境导致实验数据获取困难，目前针对负压低温换热器的具体研究还很少。国内对于负压低温换热器的设计，主要依赖于工程经验。为保证换热器性能的稳定性和可靠性，通常会给出足够的裕度，但是对于负压低温换热器这种对压降要求极为严格的换热器而言，裕度的增加也就意味着换热器紧凑性的损失。因此，对板翅式负压低温换热器翅片通道内流动传热性能的研究显得十分重要。Treite等[1]在为费米实验室设计的1.8 K超流氦低温系统中，首次采用了板翅式换热器作为2 K负压低温换热器。王哲等[2]针对超流氦系统的负压低温换热器，开发了一种基于分布参数微元法的准一维锯齿翅片结构的板翅式换热器计算模型，同时考虑了低温下物性变化和轴向导热的影响，采用该模型进行了实际工况下换热器的相关设计。低温下工质物性变化较常温剧烈，Nellis[3]分析了低温换热器工质物性变化对性能的影响，建立了适用于理想流体和气体混合物等非理想工作流体的模型。……