航天高压气体节流过程温变规律研究

基于焦-汤节流原理,针对航天领域常用气体在高压节流过程出现的温变现象,分析了高压气体节流温变过程及规律,开展了不同种类气体的节流温变对气体设备的影响研究。研究表明,对于预先压气的高压气瓶供气模式,氮气设备受节流降温影响较小,氧气设备则需关注节流元件及其下游设备对节流过程强烈降温效应的适应性;对于航天常用的液氮高压空浴汽化后在线压供气模式,为减少节流降温对下游设备的影响,需在高压空浴汽化器出口设置加温设施;对于高压氦气节流减压后的显著升温效应,为减少对下游设备的影响,采用液氮汽化对氦气进行降温是一种较为理想的技术路线。     

充注率及氦气增压对低温贮箱热分层特性影响

为了揭示低温推进剂贮箱的增压规律和热分层特性,在以液氮为贮存介质的低温流体高效贮存平台上,进行了不同充注率下的贮箱自增压及氦气增压实验。得到充注率分别为35%,50%和65%时的贮箱增压速率分别为7.54 kPa·h~(-1),13.02 kPa·h~(-1)和28.26 kPa·h~(-1).获得了达到相同压力水平时各自充注率对应的温度分布,分析了不同充注率时贮箱温度梯度的变化规律。最后使用常温氦气作为增压气体,将贮箱充注率为50%的贮箱分别增压到180 kPa,380 kPa和580kPa,分析了氦气充注过程及达到不同压力水平时贮箱内温度分布变化规律.     

增压输送过程中卧式贮罐液氢温度分层研究

分析了大型卧式液氢贮罐增压输出过程中低温介质传热数学模型,揭示了贮罐内液氢温度分布规律,说明了液氢温度分层形成的原因及过程,给出了输出液氢品质保障方法。研究表明:大型卧式液氢贮罐输出过程中液氢温度分布可用修正后的半无限大平板非稳态导热方程描述;在增压压力一定情况下,热液层厚度随着输送时间的增加而增大,且热液层厚度及其温度分布受卧式贮罐截面形状影响;液氢贮罐输出品质与贮罐内热液层厚度密切相关,可通过计算热液层厚度从而确定贮罐留底余量的方法,保证贮罐输出品质。     

低温推进剂在轨储存热力学排气系统TVS研究进展

在空间零(微)重力环境下,有效地控制储罐压力并尽量减少液体推进剂的排放损失是低温推进剂在轨储存的核心技术任务。空间热力环境引起的热渗透不可避免,它将使得储罐压力持续升高,然而在零重力环境下无法通过类似地面顶部排气的方法来控制压力,其严重后果是大量气液混合物被直接排放至太空。针对这一问题而提出的热力学排气系统(TVS)能够在气液位置不确定的情况下实现少量的单纯气态排放,并且充分利用所排放低温推进剂节流后的热力学焓,从而在双重作用下有效地实现了储罐压力的控制。文中从仿真理论和实验两个方面总结归纳了国外TVS的技术研究历史和现状,涉及液氢、液氧和液态甲烷等低温推进剂以及模拟流体液氮,为我国低温推进剂空间储存相关技术的发展提供参考。     

高压气瓶对外输气过程的一种简化热力学模型及应用

航天领域普遍采用工作压力最高可达45 MPa的高压气瓶作为气源,需要时对外输气。对外输气过程中高压气瓶内的气体均会产生明显的膨胀降温效应,降温的气体会将冷量传递给瓶体,对气瓶的安全性可能产生不利影响。本文针对高压气瓶对外输气过程复杂的传热、传质及热力学多变过程,采用虚拟界面的可变容腔建立一套热力学简化模型,以航天领域常用的氮气、氧气、氦气高压气瓶为研究对象,计算并分析了气瓶对外输气过程中降温效应的影响因素及规律,有效解决了多变过程的微分方程解耦问题,并针对膨胀降温效应对气瓶的安全性可能产生的不利影响提出相应对策。     

一类四阶常微分方程周期边值问题的正解

本文研究了四阶周期边值问题{u⁴(t)-βu″(t)+αu(t)=f(t,u(t),u′(t),u″(t),u′′′(t)),t∈[0,1],uⁱ(0)=uⁱ(1),i=0,1,2,3正解的存在性,其中f:[0,1]×[0,+∞)×R³→[0,+∞)连续.利用锥上的不动点指数理论,获得了该问题正解的存在性结果,推广了已有文献的相关结果.     

变密度多层的Lockheed修正模型分析北大核心

基于Lockheed修正模型,对用于低温液体贮箱的变密度多层绝热性能进行理论研究。通过对Lockheed修正模型的分析,计算了贮箱内为不同低温液体时最优层密度随热边界温度的变化情况,研究了不同层密度配置方案时绝热多层的热流密度大小,并对不同方案的绝热效果进行了对比分析。     

数字信号处理器TMS320C25构成的高速处理系统及其在声学上的应用

数字信号处理器TMS320C25的运算速度比通用PC机(XT,AT,286,386)高2—3个数量级,而且有很多适合于信号处理使用的指令,因此在声学工程中获得广泛应用,如频谱分析、数字滤波、语言信号处理、图象处理、声学测量仪器等.本系统还具有数据采集.软硬件开发、方案的实时模拟和高速运算等功能.本文介绍了它们的构成原理、功能特点和使用中的一些问题.