期刊简介

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ISSN 2097-650X（网络）

ISSN 0253-4339（印刷）

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主管单位：中国科学技术协会

主办单位：中国制冷学会

出版单位：《制冷学报》杂志社有限公司

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Volume 47 期 3，2026 2026年第47卷第3期

  • 低温技术

    郭松源, 肖明堃, 岳莉, 罗威, 杜王芳, 赵建福, 杨光, 吴静怡

    2026, 47(3): 1-8. DOI: 10.12465/issn.0253-4339.20251119003
    摘要：在航天器深空探测任务中，低温推进剂贮箱内的流体常经历复杂的变过载环境，该过程中气液界面剧烈变化，引发强烈的相变传热与热力状态改变响应。本文基于落塔实验，搭建了液氧重定位实验系统，观测并记录了微重力转变过程中气液界面形态、气相温度与压强的动态变化。结果表明：在由常重力转为微重力的下落阶段，液氧三相接触线沿贮箱壁面爬升，并在首次回退时在壁面形成残留液体层。由于接触线爬升增大了气液界面面积，界面附近液氧持续蒸发，再叠加残留液体层的作用，最终使得增压速率上升。距离界面15.2 mm处的温度变化不仅受到固壁传热的影响，还受到界面振荡所引起的低温气体流动的干扰，在整个2.5 s的重定位过程中，该测点的温度增加量低于另外2只温度传感器。本研究为低温推进剂在轨管理装置的设计和重定位仿真模型的校验提供了重要的实验依据。  
    关键词：液氧;落塔实验;微重力;界面   
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    更新时间：2026-06-01

  • 低温技术

    刘文睿, 朱少龙, 张涵玮, 邱利民, 王凯

    2026, 47(3): 9-19. DOI: 10.12465/issn.0253-4339.20260127001
    摘要：正仲氢催化转化是氢液化流程中降低能耗、提高储存效率的关键工艺。掌握催化反应动力学规律并实现浓度的实时监测对于优化液氢生产至关重要，其中基于拉曼散射光谱的正仲氢浓度测量技术是一种响应迅速、准确、高效的原位测量手段。相较于传统的气相色谱仪间接测量方法，不仅能适配工艺过程动态检测需求，还能服务于反应动力学等精密测试，是一种先进的测量手段。本文综述了基于拉曼散射光谱的正仲氢浓度测量技术，系统阐述了该测量技术的原理、光学检测系统的构成。通过回顾正仲氢催化转化测量技术从早期宏观热导率测量到现代原位光谱分析的发展历程，重点对比了拉曼光谱与气相色谱、核磁共振、声速法等技术的优劣，并指出拉曼光谱技术在自标定、无损、原位、快速响应等方面的显著优势。为氢能规模化应用中的正仲氢高精度监控提供了理论依据与技术参考。  
    关键词：拉曼散射光谱;氢液化;正仲氢催化转化;原位测量技术;仲氢定量测量   
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    更新时间：2026-06-01

  • 低温技术

    金俊中, 陶轩, 徐雅, 申运伟, 王博, 甘智华

    2026, 47(3): 20-28. DOI: 10.12465/issn.0253-4339.20251110004
    摘要：为了满足制冷机冷却的小型氢液化装置优化设计需求，本文搭建了低温制冷机冷源系统，针对氢气在内径为1.75 mm的螺旋管内开展流动冷凝传热特性实验研究。在开展实验前，对制冷机性能进行测试，并通过数据拟合得到制冷量与冷头温度之间的函数关系。实验在3种不同饱和压力（495、665、850 kPa）和质量流率为15~40 kg/（m2·s）的工况下进行，通过敏感性分析揭示质量流率、饱和压力和温差对传热系数的影响。结果表明：在实验范围内，氢气冷凝传热系数随质量流率的增大而显著提高，整体增幅为74%~133%，且在低质量流率区间增长更为明显；在低质量流率条件下，饱和压力由495 kPa提高至850 kPa时，冷凝传热系数下降47%，而在高质量流率下压力影响明显减弱；此外，在本实验工况下冷凝传热系数区间为594~1 388 W/（m2·K）。  
    关键词：氢气;流动冷凝;传热特性;低温制冷机   
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    更新时间：2026-06-01

  • 低温技术

    李政坤, 丁旭鹏, 王晓涛, 戴巍

    2026, 47(3): 29-35. DOI: 10.12465/issn.0253-4339.20251119001
    摘要：当前低温超导、空间探测等前沿领域对液氦温区制冷技术的小型化、高可靠性及长寿命特性提出迫切需求，多级斯特林脉管制冷机是满足此类需求的极具潜力的解决方案。本文设计并研制了1台热耦合结构的三级斯特林脉管制冷系统。该系统采用中科力函生产的两级高频斯特林制冷机（70 Hz）对第三级进行预冷，可提供5 W@70 K（即70 K下制冷量为5 W）和2 W@32 K的冷量。针对第三级冷指，首先利用Sage建立了简化制冷机模型，以此确定关键运行参数，包括运行频率、平均压力及预冷温度；再对第三级进行仿真优化，并最终完成设计与实验平台搭建。实验结果表明：在平均压力为1.4 MPa，频率为21 Hz，总输入电功约为370 W工况下，冷端最低温可达5.16 K，典型制冷量为50 mW@6 K和102 mW@7 K。  
    关键词：三级;液氦温区;回热器;脉管制冷机   
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    更新时间：2026-06-01

  • 低温技术

    李欣怡, 邹家豪, 王浩任, 潘权稳, 王博, 甘智华

    2026, 47(3): 36-42. DOI: 10.12465/issn.0253-4339.20251120002
    摘要：液氢罐箱因具有储氢密度高、系统成本低等优势在氢储运应用中展现出规模化储运潜力，但将液氢容器夹层长期维持在10-2 Pa级高真空环境仍面临挑战，其中氢气残余是导致真空失效的主要因素，亟需开发高性能低成本的氢吸附材料。本研究基于金属有机框架材料（MOFs）的多孔特性，采用HKUST-1作为新型氢吸附剂，系统研究其吸附特性及其在液氢罐箱（长12 192 mm、宽2 438 mm、高2 591 mm，40英尺）中的应用机制。结果表明：通过自主合成获得的具有1 426 m2/g比表面积和双峰孔结构的HKUST-1展现出优异的物理吸附潜能，该材料在液氢温区具有可逆吸氢性能，且在极低压力区间仍保持有效吸附，兼具低温吸附与常温吸附双重功能。夹层真空动态模型结果表明：在夹层冷端使用少量制备的HKUST-1能同时减少低温吸附剂和常温吸附剂的用量，有效提高对残余氢的物理吸附并减缓极低真空下H2分压力的上升速度。本研究为液氢储运装备的真空维持提供了新型材料解决方案，对液氢罐箱的安全设计和运维具有参考价值。  
    关键词：氢吸附剂;金属有机框架;吸附性能;真空多层绝热   
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    更新时间：2026-06-01

  • 低温技术

    杨豪泽, 刘乐, 赵武, 王磊, 李翠

    2026, 47(3): 43-52. DOI: 10.12465/issn.0253-4339.20250506001
    摘要：为了精确指导液氢储罐多层绝热（MLI）/蒸气冷却屏（VCS）复合绝热结构设计，建立了MLI/VCS三维稳态传热模型，研究了平行布置和螺旋布置下VCS内温度场及不同VCS管直径、数量/管长、辐射屏厚度、排气流量等对储罐绝热性能的影响规律，对比了2种VCS管布置方式的绝热性能。结果显示：对于VCS管平行布置方案，增加管径、管数和排气流量，储罐绝热性能均相应提高；对于VCS管螺旋布置方案，增加管径和流量也呈现与平行竖管方案相同的规律，而管长增加对储罐绝热性能的影响与排气流量有关，辐射屏厚度对绝热性能影响较小，2种VCS管布置方式的绝热性能优劣也受排气流量的影响。实际中需要结合排气方式和排气量选择合适的VCS管布置方式。  
    关键词：多层绝热;蒸气冷却屏;液氢储罐;三维模型;绝热性能   
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    更新时间：2026-06-01
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