工质相变对低温谐振腔声速测量的影响分析

论文摘要

声学气体温度计是通过精确测量球型谐振腔内的气相声速,确定热力学温度应用最为广泛的计量器具。气体工质的相变是低温区声学气体温度计高精度测量系统不确定度的主要来源。本文基于热粘性流体动力学、热力学相变和理论声学基本方程,推导了气液混合工质对声速测量的影响公式,建立了声波波数计算模型,并进行了数值计算仿真和实例验证。拟合结果显示,气液混合物对于声速测量值的相对扰动不确定度<0. 03 ppm,满足声速测量的要求。随着压强的增大,偏移量呈现缓慢减小的趋势,其中扰动值变化量分别在5. 4、3. 3 kHz时达到最大和最小。该方法计算结果精度较高,验证了其可行性。

论文目录

• 1 引言
• 2 声波传递模型及修正
• 3 数值仿真与讨论
•   3.1 传递模型
•     3.1.1 声衰减系数与热力学温度的关系
•     3.1.2 频率及半宽偏移与液膜厚度的关系
•     3.1.3 声振耦合共振频率相对偏移量与液膜厚度的关系
•   3.2 实验数据验证
• 4 结论与展望

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 秦海玲,周刚,李青

关键词: 相变,声学气体温度计,谐振腔,声速,低温

来源: 低温与超导 2019年06期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 物理学,仪器仪表工业

单位: 航天低温推进剂技术国家重点实验室中国科学院理化技术研究所,中国科学院大学

分类号: O422.1;TH811

DOI: 10.16711/j.1001-7100.2019.06.003

页码: 15-20

总页数: 6

文件大小: 1184K

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