二氧化硅气凝胶隔热复合材料的性能及其瞬态传热模拟

高马赫数、新型航天飞行器承载严重的气动加热环境,其隔热材料的性能与传热计算对飞行器热防护结构的优化和预测具有一定的指导意义.研究了二氧化硅气凝胶隔热复合材料的结构与性能,并进行了瞬态传热模拟.结果表明复合材料热导率仅为0.018W/m·K,瞬态传热模拟结果与考核测试值吻合,为预测和优化隔热材料提供了一定的依据.     

固体药燃气逆向喷流热防护有效性分析

针对高超声速飞行器逆向喷流介质供应,采用固体药燃烧产生的燃气作为喷流的介质,来减小供应系统的质量与体积。采用数值计算的方法对高速飞行器球头逆向喷流流场进行数值模拟,分析不同飞行条件下高温燃气对球头热防护的影响。研究表明,采用高温燃气会减弱逆向喷流的热防护效果,但是对比无逆向喷流的驻点热流,最大热流仍然存在大幅度的下降。通过调节喷流压力,在不增加喷流质量的情况下,高温燃气逆向喷流可以取得与常温介质一致的热防护效果。针对6马赫数以上的飞行,现有的固体药燃气温度能够对飞行器头部实现有效的热防护。     

高功率密度柴油机智能化冷却系统控制策略

简要分析了未来坦克装甲车辆柴油机智能化控制冷却系统的必要性和可行性,提出了智能化冷却系统设计方案,阐述了其组成及工作原理,重点对智能化冷却系统控制策略进行了研究。针对某型柴油机,通过对其散热需求分析,提出了基于发动机工况的开环控制策略,同时,结合以发动机出口冷却水温度为控制目标提出了基于PID算法的闭环反馈控制策略。应用该策略可保证发动机在不同的环境和工况下冷却强度适宜,降低冷却系统的功耗。     

红外热像水面寻迹探测的理论分析

针对目前探潜方面存在的问题 ,给出了密度分层环境下潜艇排出热尾流的浮升规律模型 ,预估了水面热轨迹的大体形状 ,并对热成像探潜系统的关键技术指标进行了理论分析 .     

超音速等离子喷涂连续梯度热障涂层工艺优化研究

采用"双通道、双温区"超音速等离子喷涂工艺制备了Ce-YSZ/NiCoCrAlY连续梯度热障涂层(CG-TBCs)。借助热喷涂粒子状态在线监测系统Spraywatch-2i,分别研究了电弧功率、喷涂距离对Ce-YSZ/NiCoCrAlY粒子速度和温度的影响。实验结果表明,当电弧功率为70 kW和68 kW时,Ce-YSZ与NiCoCrAlY粒子速度达到最高,分别为620 m/s和430 m/s。Ce-YSZ和NiCoCrAlY粉末粒子的平均温度均随电弧功率的增加而上升,但当功率分别达到60 kW和65 kW时,粒子温度的上升趋势不再明显。电弧功率选择在68 kW,喷涂距离定为90 mm左右时,制备的CG-TBCs在经历100次热循环后,其表面和内部均未出现明显的裂纹,具有优异的热震性能。     

温升热源条件油气热着火关键因素探究

通过对影响油气受热着火的关键因素进行研究,为发展主动防护技术提供理论依据。基于系统的实验和分析,探究了快速氧化现象、热源加热速度、热源面积与爆燃空间比例对热着火发生时临界浓度、着火概率和着火延迟期的影响,提出了温升热源条件受限空间能否发生热着火的综合判据。该判据认为：如果油气体积分数低于2.4％,受限空间体积与热源面积比值小于0．64m,那么即使温度达到873K,湿度降低到18％～21％,着火也不会发生。     

建筑太阳能光电热一体化系统的瞬态性能模拟

利用TRNSYS软件对重庆夏季建筑屋顶太阳能光电热一体化系统进行瞬态模拟分析计算,得到系统瞬时发电量与一段时间内累计发电量,光电热模块瞬时进出水温度与太阳能平板集热器瞬时进出水温度,系统一段时间内光电热模块累计有效得热量与一段时间内太阳能平板集热器累计有效得热量,系统的光电转换效率、光热转换效率以及太阳能综合利用效率。结果表明,建筑屋顶太阳能光电热一体化系统是重庆地区建筑太阳能光电热一体化系统适宜的型式。     

热推力器层板换热芯流固耦合传热与流动仿真

热推进技术采用小分子量气体作为推进剂可以获取较高的比冲,是具有巨大应用前景的空间推进技术,而提高热推力器换热芯换热效率是目前亟待解决的问题。本文设计了基于层板结构的换热芯,结合层板结构的传热特点与流固耦合传热理论,对层板换热芯传热和工质流动进行了模拟计算。根据耦合传热理论,将层板与工质的导热简化为系统内部边界条件,通过仿真计算得到了层板流固耦合温度场和流场分布特性,工质可以被加热至2300K以上,验证了层板结构用于热推力器换热芯的有效性。     

水下航行体热尾流数值预报方法研究

研究了水下航行体红外隐身性等问题,提出了一种可对水下航行体热尾流进行数值预报的方法。在已建立了水下热尾流数学模型及海面热尾流红外辐射大气传输模型的基础上,采用几何投影的方法,确定机载红外成像器件焦平面上各个探测像元所对应的海面辐射区域,进而计算出探测器焦平面上每个探测像元所接收到的红外辐射能量,最后根据每个探测像元所接收到的红外辐射能量绘制伪彩色红外图像。按此方法在WindowXP平台上选用VC 6.0结合FLUENT及MODTRAN等专业软件,建立数据库,编写了仿真程序,可以对水下航行体的热尾流进行数值预报。     

重庆地区复合抛物面聚光型PV/T系统实验

为了能够更加高效地利用太阳能资源,在重庆地区设计并搭建了实验平台,对不同季节复合抛物面聚光型PV/T系统(CPC-PV/T)进行了实验研究。结果表明:尽管重庆地区太阳能资源匮乏,但加入复合抛物面聚光器后,PV/T系统的整体光电转换效率最高可达到17.07%,系统全天光热转换效率达到58.2%。因此,该地区在夏季进行太阳能光电热综合利用是完全可行的,春、秋季太阳较好的天气也可利用。