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微重力条件下固体材料的着火和火焰传播特性研究对于发展燃烧理论、保障航天器防火安全具有重要意义.由于地面设施微重力时间长度的限制,已有对微重力下材料燃烧过程的实验研究主要集中在热薄材料,而关于热厚材料的实验结果十分有限.作为实践十号(SJ-10)卫星科学实验项目之一,非金属材料燃烧实验将利用长时间微重力条件开展低速流动中典型热厚材料着火和火焰传播过程研究.简要介绍非金属材料燃烧项目的研究目标、空间实验内容、有效载荷技术特点和地面实验验证情况. 相似文献
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微重力气液两相流动与池沸腾传热 总被引:1,自引:0,他引:1
综述了近年来中国科学院微重力重点实验室(国家微重力实验室)完成的一系列微重力气液两相流动与池沸腾传热方面的地基实验、飞行实验和理论研究等方面获得的主要成果.在微重力气液两相流动方面,提出了半理论Weber数模型用于预测微重力条件下气液两相弹-环状流转换,并采用Monte Carlo方法,针对气泡初始尺寸对泡-弹状流转换的影响进行数值研究.通过俄罗斯"和平号"空间站与IL-76失重飞机实验,获得了微重力下的气液两相流型图,与此同时在地面利用小尺度毛细管模型模拟了微重力气液两相流动特征.实验测量了微重力气液两相流压降,并基于微重力流动特性建立了一个泡状流压降关联模型.在微重力池沸腾传热方面,利用我国返回式卫星完成了两次空间实验,其中,第22颗返回式卫星搭载铂丝表面R113池沸腾实验采用控制温度的稳态加热方式,而实践8号育种卫星搭载平面FC-72池沸腾实验则采用控制加热电压的准稳态加热方式.同时,还进行了地面常重力和落塔短时微重力条件下的对比实验研究.观察到丝状加热表面微重力时轻微的传热强化现象,而平板加热表面微重力核态池沸腾低热流时传热强化、高热流时传热恶化.微重力实验中观察到气泡脱落前存在横向运动现象,据此分析了气泡行为与传热之间关系,并提出了一个预测丝状加热表面气泡脱落直径的半理论模型.旨在对相关领域的进一步发展和空间两相流系统的应用提供数据及理论支持. 相似文献
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本文综述了欧洲在微重力状态下对材料科学、流体科学和生物科学的研究以及用户支持的主要情况。从简短的历史回顾开始,分析了欧洲主要的空间飞行试验,以及以长远目标为重点的未来发展情况。叙述了进行地面研究的指导思想,分析了所使用的地面实验设施(落塔,抛物线飞行,探空火箭等)。此外,还简要地介绍了微重力下的实验操作技术(遥科学,机器人等)。 相似文献
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微重力流体科学是流体力学与空间材料、空间生物技术、燃烧交叉的新兴学科.研究微重力环境中流体的流动、迁移,热、质输运和相变等基本规律,还有物理化学问题和低温问题,这是微重力科学的基础和核心近三十年来,随着空间技术的进步,空间科学迅速发展.空间飞行器在轨道自由飞行时,其间的微重力水平仅为地面的10~-3~10~-6量级,在地面重力作用下常见的浮力对流、静压不均匀和沉降等现象都极大地减弱.因此,有可能利用微重力条件得到在地面条件下难于得到的高质量生物制品和新材料.但是,在微重力环境中,许多在地面上的次级… 相似文献
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<正> 建立在德国不莱梅(Bremen)应用空间技术和微重力中心(简称 ZARM 研究所)的落塔(drop tower)不仅是欧洲唯一的、也是目前国际上最大的地面微重力研究实验装置之一.自1990年9月正式投入运行以来,它巳完成了许多重要的研究计划,取得了一系列成果,对空间科学研究和发展作出了贡献,已成为世界瞩目的微重力研究中心和基地. 相似文献
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《中国惯性技术学报》2021,(2)
为了研究环境的微重力水平及其对科学实验的影响,通常使用石英挠性或静电悬浮等力平衡式加速度计测量微重力大小,但两者都属于相对加速度测量,石英挠性加速度计有偏值,精度有限,静电悬浮式则量程较小。受绝对重力仪的启发,提出使用激光干涉方式测量绝对微重力的方法,以期取得更好的测量精度。相较于传统的微重力测量手段,通过改进的马赫-曾德尔干涉方法,周期性测量目标质量块的绝对位移,进而通过软件拟合,得到微重力加速度变化值。首先采用数值仿真模拟落塔运行过程中运行状态、微重力来源以及误差来源,定性分析其运动过程。指标分析与仿真表明微重力加速度测量频率在100 Hz时,精度可以达到测量值的10-4量级,在1 Hz时,精度可以达到测量值的10-6量级。研制了地面样机,进行了重力加速度的实验,以及通过小型落塔设备进行的微重力实验,通过信号处理,解算实际加速度值,并与理论值进行比较。微重力实验结果验证了利用激光干涉仪测量微重力加速度的可行性。 相似文献
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近二十年来,微重力流体开展了半浮区液桥热毛细对流的不稳定性与转捩的研究.文中给出了热毛细振荡对流发生的临界参数,分析了液桥几何位形(尺度比,体积比)、物理参数及传热参数对临界Maxangoni的影响.报导了有关的地面模拟实验,微重力实验以及本问题的线性稳定性分析、能量分析和数值模拟结果,并介绍了定常轴对称热毛细对流通过非定常振荡热毛细对流到湍流的转捩过程和三种热毛细振荡对流的产生机理. 相似文献
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近二十年来,微重力流体开展了半浮区液桥热毛细对流的不稳定性与转捩的研究.文中给出了热毛细振荡对流发生的临界参数,分析了液桥几何位形(尺度比,体积比)、物理参数及传热参数对临界Maxangoni的影响.报导了有关的地面模拟实验,微重力实验以及本问题的线性稳定性分析、能量分析和数值模拟结果,并介绍了定常轴对称热毛细对流通过非定常振荡热毛细对流到湍流的转捩过程和三种热毛细振荡对流的产生机理. 相似文献
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微重力下薄燃料表面火焰传播的地面窄通道模拟 总被引:1,自引:0,他引:1
对微重力下薄燃料表面逆风火焰传播的地面窄通道模拟,进行了量纲分析,并通过火焰传播
图像记录进行了实验验证. 结果表明,减小实验段特征尺寸可以实现微重力燃烧的地面模拟.
在各种氧气浓度条件下,竖直和水平窄通道内的火焰传播速度随气流速度的变化趋势完全不
同,而且,水平窄通道可以有效限制自然对流,而竖直窄通道较难. 当通道高度增大时,竖
直和水平窄通道中,火焰传播速度和吹熄极限速度都不同程度地增大,这是热损失减小、火
焰面遇见的气流速度减小以及自然对流速度增大3个因素的综合结果. 对于水平窄通道,
1cm是一个可以定性模拟微重力下自然对流的尺寸. 对于竖直窄通道,则需要高度更小的窄通
道来限制自然对流. 相似文献
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微重力流体物理主要研究微重力环境中流体的行为及运动规律以及重力变化对运动规律的影响. 微重力环境中, 浮力对流、重力沉降及分层、液体静压等极大地减小, 地面重力效应掩盖的次级效应凸显, 从而影响或改变流体运动机制与行为. 微重力流体物理研究关注微重力环境(包括低重力环境)中液体、气体或多相混合物以及分散体系等物质的流动... 相似文献