本发明提供了一种用于大尺寸多节液氦热沉的液氦输送系统，以及基于该系统的液氦热沉由液氮向液氦转级的方法，应用于发动机真空羽流试验研究中。液氦输送系统包括热沉系统、液氮供应系统、液氦供应系统、氮气供应系统和氦气供应系统，热沉系统包括五个大尺寸液氦热沉和四个液氮热沉；液氮供应系统分别设置了对液氦热沉和液氮热沉的输送管路，并设置了液氮冷箱和液氦冷箱，用于分别集中放置和管理液氮调节阀和液氦调节阀。本发明能同时为大尺寸、多节液氦热沉提供液氦制冷，各节热沉统一供液，操作方便，节约了费用，且占地面积小，便于阀门集中控制，提高工作效率，方便操作及维护。