Введение
Глава 1. Выбор метода исследования. Постановка задач и цели исследования 13
1.1. Сверхпроводящие элементы в составе ускорителей заряженных частиц 14
1.1.1. Сверхпроводники постоянного тока 15
1.1.2. Сверхпроводники переменного тока 16
1.2. Cистемы криостатирования ускорителей заряженных частиц 22
1.2.1. Системы субатмосферной откачки 26
1.2.2. Стандартизация гелиевых криогенных систем 31
1.3. Нестационарные процессы криогенных систем 33
1.3.1. Источники нестационарности рабочих процессов криогенных систем 34
1.3.2. Автоматизация криогенных гелиевых систем 38
1.4. Моделирование криогенных систем с учетом
нестационарности рабочих процессов 39
1.4.1. Средства моделирования криогенных систем 41
1.4.2. Области применения математических моделей 42
1.5. Выводы к первой главе 46
Глава 2. Описание экспериментальной установки 51
2.1. Состав криогенной системы 51
2.1.1. Система сжатия, хранения и очистки гелия 51 Стр.
2.1.2. Гелиевый ожижитель/рефрижератор и система распределения жидкого гелия 55
2.1.3. Криогенные модули и система вакуумной откачки паров гелия
2.2. Система автоматизации и управления 59
2.3. Измерительный комплекс
2.3.1. Приборы измерения давления 62
2.3.2. Приборы измерения температуры 63
2.3.3. Прочие приборы 68
2.4. Программный комплекс для определения характеристик элементов криогенной системы 68
Глава 3. Математическое моделирование нестационарных процессов 74
3.1. Моделирование стационарного режима работы 76
3.2. Определение структуры математической модели с учетом нестационарности рабочих процессов 79
3.2.1. Выбор уравнения состояния гелия 81
3.3. Математическое описание элементов криогенной системы 85
3.3.1. Теплообменные аппараты 86
3.3.2. Турбодетандеры 94
3.3.3. Регулирующие вентили и трубопроводы 100
3.3.4. Аппараты большого объема. 103
3.4. Экспериментальное определение характеристик элементов криогенной системы 104
3.4.1. Турбодетандеры 104
3.4.2. Регулирующие вентили 110
3.5. Проверка корректности математической модели 112 Стр.
3.5.1. Статистический анализ погрешности математической модели 114
Глава 4. Оптимизация нестационарных процессов криогенной системы 119
4.1. Постановка задачи оптимизации 119
4.2. Оптимизация процесса захолаживания гелиевого ожижителя/рефрижератора
4.2.1. Оптимизация управления перепускного вентиля 128
4.2.2. Оптимизация давления в сборнике жидкого гелия 132
4.3. Оптимизация управлением холодопроизводительностью при пониженной тепловой нагрузке 134
4.3.1. Цикл с плавающим давлением нагнетания 136
Выводы по диссертации 142
Список сокращений и условных обозначений 145
Список литературы
