لتلبية متطلبات التصميم الأمثل لوحدة تسييل الهيدروجين الصغيرة التي تبرد بواسطة مبرد التبريد، تم بناء نظام مصدر تبريد منخفض الحرارة. أجريت دراسة تجريبية على خصائص انتقال الحرارة في التبريد بالتكاثف للهيدروجين داخل أنبوب لولبي بقطر داخلي 1.75 مم. قبل بدء التجارب، تم اختبار أداء المبرد، ومن خلال ملاءمة البيانات تم الحصول على العلاقة الدالة بين كمية التبريد ودرجة حرارة رأس التبريد. أُجريت التجارب في ثلاثة ظروف مختلفة من ضغط التشبع (495، 665، 850 كيلوباسكال) ومعدل تدفق كتلي يتراوح بين 15 إلى 40 كجم/(م·ث). من خلال تحليل الحساسية تم توضيح تأثير معدل التدفق الكتلي، ضغط التشبع، والفارق في درجة الحرارة على معامل انتقال الحرارة. أظهرت النتائج أنه ضمن نطاق التجربة، معامل انتقال الحرارة في تكاثف الهيدروجين يزيد بشكل ملحوظ مع زيادة معدل التدفق الكتلي، بزيادة كلية تتراوح بين 74% و133%، مع زيادة أوضح في نطاق انخفاض معدل التدفق الكتلي؛ عند معدلات تدفق كتلي منخفضة، عندما يرتفع ضغط التشبع من 495 كيلوباسكال إلى 850 كيلوباسكال، ينخفض معامل انتقال الحرارة في التكاثف بنسبة 47%، أما عند معدلات تدفق كتلي عالية فإن تأثير الضغط يصبح أقل وضوحا؛ بالإضافة إلى ذلك، يتراوح معامل انتقال الحرارة أثناء التجربة بين 594 و1,388 واط/(م·ك).

الهيدروجين;تكاثف الجريان;خصائص انتقال الحرارة;مبرد منخفض الحرارة;دراسة تجريبية