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为向冷中子源装置氢系统提供17.5K的低温冷源,设计了逆布雷顿循环的液氮预冷模式和4种膨胀机预冷模式,并对这5种循环模式进行热力分析和[火用]分析,获得了各循环模式下的主要热力参数并分析比较了各自的热力性质.结果表明:带液氮预冷和前置式并联膨胀机预冷2种模式的热力性能最好,[火用]效率最高;对于膨胀机预冷循环,并联模式优于串联模式,前置式优于后置式.循环系统[火用]损失部位主要在压缩机、膨胀机和换热器,减小这3部分[火用]损失的途径有以下方面:改善循环,减小系统氦的质量流量;提高压缩机的等温效率、膨胀机的