磁共振成像低温超导磁体冷却系统设计及数值分析

• 作者: 乔鑫 孙大明 祁云 苏峙岳
• 来源期刊: 浙江大学学报(工学版)
• 学科: 工学
• 关键词: 磁共振成像(MRI) 低温 超导磁体 循环冷却 斯特林制冷机
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 所属期刊栏目: 能源与环境工程
• 页码范围: 965-971
• 页数: 7页
• 分类号: TB 651
• 字数: 3604字
• 语种: 中文

摘要

为了减小冷却磁共振成像（MRI）低温超导磁体的资源消耗和经济成本，设计可快速冷却室温磁体至60 K以下的系统，并通过建立数学物理模型进行数值模拟，对系统进行优化设计和深入分析. 系统以自主研发的大冷量单级斯特林制冷机为冷源，包括低温风机、低温调控阀和氦气罐等组成部分. 研究表明，优化系统运行参数可以显著提高冷却性能，其中系统内氦气的压力和流速尤为关键，因为两者能够显著影响压降与换热，进而影响冷却时间以及磁体最终所能达到的冷却温度. 此外，当前斯特林制冷机的冷端换热器性能尚有提升空间. 通过参数优化，系统在氦气压力为0.3 MPa、流速为13 m/s时能够达到较快的冷却速率，可在73.5 h内将质量为2 t的室温超导磁体冷却至60 K以下，有潜力在实际应用中实现MRI低温超导磁体的低能耗高效冷却.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	孙大明	浙江大学能源工程学院浙江省制冷与低温技术重点实验室	69	467	12.0	19.0
2	苏峙岳	浙江大学能源工程学院浙江省制冷与低温技术重点实验室	3	4	2.0	2.0
3	乔鑫	浙江大学能源工程学院浙江省制冷与低温技术重点实验室	4	2	1.0	1.0
4	祁云	浙江大学能源工程学院浙江省制冷与低温技术重点实验室	2	2	1.0	1.0