液体火箭发动机推力室辐射冷却的理论计算及主要设计参数对平衡热流强和平衡室壁温度的影响

本文介绍了一种计算辐射冷却的理论方法。该方法适合在电子计算机上进行计算。利用本文介绍的计算方法,进行了大量的计算,得出了理论计算曲线。从设计液体火箭发动机辐射冷却推力室的角度分析了主要设计参数,如余氧系数、燃烧室压力、室壁厚度以及外涂层黑度等对平衡热流强和平衡温度的影响。提出了如何选择这些参数的建议。     

射流角度和壁面曲率对撞壁液膜的影响

射流角度和壁面曲率是空间液体火箭发动机液膜冷却设计的重要参数,通过实验研究了入射角和壁面曲率半径对射流撞壁液膜形态和液膜厚度的影响;实验中液膜厚度的测量采用探针法法测量。对射流撞壁的溅射现象进行的分析表明,射流由壁面附着状态转变为液滴飞溅状态的临界We数为214.1,射流撞壁后由附壁状态转变为溅射状态的临界入射角度为23.1°,根据液体火箭发动机冷却的需要可以选择合适的射流角度。     

基于高原发动机应用的富氧膜组件操作性能研究

发动机富氧进气燃烧对于高原车辆节能减排具有重要意义,膜法富氧是发动机上应用富氧装置的最佳方式。建立了富氧膜组件评定装置,分析了压力方式下压比、进气量和回收率对膜组件性能的影响,确定了压力方式下富氧膜组件的最佳操作条件,比较了不同应用形式下膜组件性能和功率消耗。试验结果表明：压差是影响膜组件透气量的主要因素,随着渗透端真空度的增加,单位压差产生氧流量的效率提高,增加渗透端真空度可显著提高渗透绝对氧流量。混合方式是膜组件在发动机上应用的最佳形式。     

同轴环缝气流作用下锥形液膜线性稳定性分析

为了分析气液同轴离心式喷嘴的雾化机理,对同轴气体作用下的锥形液膜进行时间稳定性分析,推导同轴气体作用下锥形液膜的色散方程,建立离心式喷嘴出口参数预测模型,用于数值求解色散方程。结果表明：喷嘴出口液膜厚度随着喷注压降的增加而减小,喷雾锥角、液膜速度和轴向速度随着喷注压降的增加而增大。同轴气体作用下液膜由正弦模式的表面波主导,因为正弦模式的表面波增长率远大于曲张模式的表面波增长率。当环缝气体喷注速度较小时,增加气体速度会减小气液相对速度,从而减弱气液相互作用,使得液膜主导表面波增长率和频率减小、破碎时间和破碎长度增加。而当环缝气体速度超过一个临界值后,随着气体速度的增大,液膜主导表面波增长率和频率迅速增大,破碎时间和破碎长度迅速减小。     

基于某推力机构弹道修正弹角运动稳定性分析

为了研究基于"预置质量块"式弹道修正力系下的某低旋尾翼修正弹的飞行稳定性,对弹丸进行修正力系作用下的受力过程进行分析。通过建立其6D弹道模型以及复攻角运动方程,对推力作用下的弹箭追随稳定性以及动态稳定性进行了理论及仿真分析。分析结果表明,在δ_(2P)δ_(pm)条件下,弹箭追随稳定性满足要求;考虑缓变系数影响,二圆运动阻尼系数均小于0条件下,弹箭动态稳定性得到保证。证明基于"预制质量块"的弹道修正弹满足飞行稳定性要求。     

不同海拔富氧进气柴油机富氧经济性分析

建立了高海拔条件下柴油发动机富氧进气燃烧排气氧气体积分数与进气氧气体积分数关系的模型,对海拔2 000,3 000和4000m处不同转速时发动机富氧进气的燃烧状况和富氧经济性进行研究.结果表明:模型预测结果与试验结果吻合较好,当发动机正常进气过量空气系数α＜1.2时,富氧进气改善发动机燃烧状况的效果明显.发动机富氧进气...     

大型圆盘反应器旋转盘环上的液膜运动

参照聚酯的流变性,选用高黏和黏弹性介质作为试验物系,在Φ600,Φ2 000的圆盘反应器中冷模考察旋转盘环上介质成膜条件、膜厚、持液量、液膜运动速度、膜表面更新等流动行为,探讨了纯黏性介质和黏弹性介质流动行为差异,为圆盘反应器结构改进和终缩聚反应—传质计算模型建立奠定了必要的基础.部分研究结果已在我国大型聚酯装置扩容改...     

单层结构陶瓷天线罩材料的宽频透波性能设计

依据天线罩对宽频带透波性能的要求,采用传输线理论,建立了单层结构天线罩平板材料透波率的计算方法.对单层结构天线罩材料的介电性能参数进行了优化设计,确定了在2～18 GHz频带,0～40°入射角范围内满足透波率要求的最优介电性能参数.设计结果表明,当材料的介电常数ε≤3.0,损耗角正切tanδ≤0.02时,具有最佳厚度的...     

基于芘丁醇的光学压敏涂料氧猝灭特性

以芘丁醇为原料制备的光学压敏涂料作为研究对象,采用荧光分光光度计测定了它们的荧光特性,考察不同激发光波长下压敏涂料的荧光特性及氧猝灭系数。结果表明：以芘丁醇为原料制备的压敏涂料的氧猝灭效果明显,其氧猝灭系数高达55％。涂料的荧光特性受激发光波长的影响很大,就同一受激态发射区464nm峰而言,用290nm的激发光比用364nm的激发光的氧猝灭率高出21．3％。     

复铜导线传输性能的初步探讨

本文对复铜导线的导电性能进行了初步探讨,计算出复铜导线的直流电导率和交流电阻、电感等传输参数以及它们与铜层厚度的相互关系,为进一步对复铜导线的研制和开发提供理论依据.     

基于灰色理论的飞片冲击起爆参数优化设计

针对飞片冲击起爆钝感炸药的参数选择问题,提出了一种基于灰色理论的参数优化方法.利用正交法设计模拟方案,采用大型非线性数值模拟软件进行了不同参数组合下的冲击起爆计算.运用灰色理论中的关联度分析方法,获得了飞片直径、厚度、加速距离与飞片冲击输入能量的关联度系数和关联度,以被发炸药在起爆过程受到的飞片冲击能量为优化目标,确定...     

络合剂种类对改性海绵铁除氧能力的影响

为了研究海绵铁在改性过程中络合剂的种类对改性海绵铁除氧能力的影响,利用表征分析方法对添加不同络合剂造成改性海绵铁表面铜层形貌以及除氧能力差异的原因进行了分析.结果表明:镀液中添加酒石酸钾钠或羟基亚乙基二膦酸(HEDP)作为络合剂所得到的改性海绵铁除氧能力较好,表面铜含量较高.改性海绵铁除氧过程为反应控制过程,其除氧能力主要取决于其表面铜含量.海绵铁改性过程并未改变其孔道结构特征,仅增大了孔径和增加了表面的铜含量.     

亲水改性型管式淡化器的传热传质数值模拟

基于CFD数值模拟基本理论,构建了亲水改性型管式淡化器热质传递物理模型,采用Fluent软件模拟了光滑型、亲水改性型管式淡化器的热质传递过程,在此基础上研究了不同进水速度和不同亲水改性壁面接触角对淡化器传热性能的影响。结果表明:管式淡化器亲水改性壁面的对流换热系数是光滑壁面的4倍;进水速度为0.216~0.432 m~3/h时,海水能在亲水改性壁面形成较完整的液膜;接触角小于15°时,液膜基本覆盖整个壁面,且稳定不脱落,基体表面表现出优良的亲水性。     

防毒服新型包装材料的研究

利用研制的高效除氧吸湿剂和复合铝膜袋对现装备的FFF02型防毒服进行封存,并进行热老化和大气老化等对比试验,发现包装袋气密性差是防毒服内层炭布含水率增加的主要原因,同时透过包装袋的氧又能降低基布的强力,如果能有效地控制大气中的水分和氧透过包装袋,可确保防毒服长期储存。     

残余应力作用下脆性膜/基材料的断裂行为

假定膜内的残余拉应力足以使膜发生开裂,利用膜/基材料中含弹性界面层的剪滞模型,研究了脆性膜/基材料在残余应力作用下的开裂行为特征,探讨了膜内正应力、膜/基界面切应力的分布规律,获得了膜的裂纹密度与残余应力大小之间的解析表达式。在裂纹密度、材料的力学和几何参数确定的情况下,该解析表达式可以用来评估残余应力的大小。最后,分析了膜的裂纹密度与残余应力、膜的厚度、弹性模量、断裂强度以及界面层的切变模量之间的内在关联,绘出了这些参数影响膜裂纹密度的变化曲线。     

阻化烟煤堆非稳态温度场计算

依据实验测得的干、水湿和阻化烟煤氧化反应的动力学参数 ,引入了氧传质模型和水蒸气平衡模型 ,利用计算机编程对干、水湿和阻化烟煤堆内的一维非稳态自热过程的模型分别进行差分计算 ,求得相应煤堆内的非稳态温度场。结果表明 ,采用简化的一维自热过程的非稳态数学模型计算 ,可以剖析氧传递、水蒸气平衡和阻化处理对煤堆自热的影响 ,可以评价实际煤堆的自热危险性和判断烟煤堆的阻化处理效果     

横置圆筒内壁蒸汽冷凝换热分析

为了对横置圆筒内壁进行蒸汽冷凝换热分析,从Nusselt经典冷凝换热模型导出横置圆筒内壁的冷凝换热模型,考虑到不可凝气体对计算结果的影响,用GDLM模型对其进行了修正。然后,通过冷凝壁面热流量的计算,对比分析了文中计算模型与GDLM模型和Uchida模型优缺点,并计算了不同圆筒半径下冷凝液膜厚度和换热量随流动距离的变化。结果表明:冷凝液膜厚度只在上下两端变化剧烈,总的冷凝换热量随圆筒半径的增大而增大,但单位面积换热量随圆筒半径的增大而减小。     

空气喷涂平面成膜的双流体模型模拟

针对欧拉-拉格朗日法建模的不足,采用双流体模型对空气喷涂平面成膜过程建模,其中液相粘附成膜过程使用壁面液膜模型,动态喷涂过程使用涂层沉积模型,研究了空气喷涂喷雾流场形成过程、喷雾图形和动态喷涂平面涂层厚度分布。模拟结果与现有研究结果对比表明,喷雾流场形成过程和液膜形态与使用欧拉-拉格朗日法模拟得到的结果一致,喷雾图形与实际喷雾图形变化规律相符,涂层截面厚度分布与β分布吻合。双流体模型可为研究空气喷涂涂料成膜机理及规律提供一种新的手段。     

顺序凝固工艺对大长径比装药缩松的影响研究

针对顺序凝固工艺对大长径比装药易形成缩松的问题,分别以受控生长期、自由凝固期的相界面形貌特征参数为中间量,建立了工艺参数到缩松体积的4层关联路径,选择TNT/RDX(33.8/65)炸药、长径比5∶1的装药模具,进行了正交仿真、极差分析以及Spearman相关系数计算,结果表明,降低水温、入水速度以及提高环境换热系数可提高受控生长期的相界面高度、开口角,从而降低自由凝固期的凝固区间最大厚度,最终减少缩松体积;工艺参数影响强弱为：水温、入水速度、环境换热系数;降低入水速度、提高环境换热系数可减少对低水温的依赖。本研究探明了顺序凝固工艺参数对大长径比装药相界面演化及缩松的影响机理,可为相关工艺设计提供理论支撑。     

基于多孔介质LTNE模型刷式密封动力学特性研究

密封动力特性是衡量密封转子系统稳定性的核心指标,刷式密封几何参数是影响动力学特性的重要参数。建立刷式密封转子动力特性的数值预测模型,数值分析刷束厚度、栅栏高度及刷丝与转子之间间隙,对刷式密封动力特性的影响。研究结果表明：随刷丝束厚度和间隙的增加,直接刚度系数K整体上先减小后增加。随栅栏高度增加,K呈现先增加后减小的趋势;交叉刚度系数k随刷束厚度和间隙的增加,数值上先增加后减小。随栅栏高度增加,k呈现先减小后增加的趋势;直接阻尼系数C随刷束厚度和栅栏高度的增加,在0值附近变化,并无明显影响。随间隙增加,C整体上先减小后增加;压比为5时,交叉阻尼系数c随刷束厚度的增加一直在增加。随间隙的增加整体上呈现先增加后减小的趋势。该研究为刷式密封转子系统稳定性的提高提供理论依据。