适应瞬态高温过载环境的加载装置设计及试验研究

目的地面模拟飞行器再入过程瞬态热-离心环境,预测部组件结构响应,开展典型试验件高过载环境瞬态高温加载装置设计技术及试验研究。方法通过优化石英灯结构强度和生产工艺,改进灯阵夹具和石英灯夹持方式,解决高过载离心环境(80g)石英灯强度和夹具夹持位置灯管易碎问题。结果利用自行研制的适用于高过载环境下瞬态加热装置,对典型试验件进行了高过载高温加载试验,实现了最高温度为600℃,最大加速度为80g的技术指标。结论该研究成果可用于相关飞行器及其部组件地面热-离心复合环境等效性试验考核。     

LEO等离子体环境中HVSA的电弧放电研究

由于高压太阳电池阵在低轨等离子体环境中会发生电弧放电，这会造成航天器表面退化、电磁干扰、PN结破坏等负作用，因此进行了这方面的地面模拟试验研究。首先阐述了低地球轨道等离子体环境及高压太阳电池阵发生触发放电和二次放电的机理，然后介绍等离子体环境模拟设备原理与结构、试验方法及两次高压太阳电池阵的放电试验结果，系统的研究了电池片的放电位置及外界环境和结构条件对放电的影响。     

金属尖化前缘模型主动式热疏导性能试验研究

目的为了更好地解决高超声速飞行器舵、翼前缘及头锥等气动热环境恶劣区域的热防护问题。方法采用主动式热疏导技术,以高温液态合金为工质,设计并制作具有主动式热疏导功能的尖化前缘金属试验模型(R=5 mm)。根据模型外尺寸设计加工一套石英灯仿形加热器和热流测试模型,开展地面热环境模拟试验。结果试件在前缘中心温度530℃左右时具有瞬态启动特性。前缘中心和大面积中心最大辐射热流密度分别为1000 kw/m^2和580 kw/m^2,试件在该环境中长时间受热状态下仍具有较好的热疏导能力。试验后试件无工质泄漏和结构破坏,具有一定的可重复使用性。结论可以此热疏导方式结合现有成熟热防护技术进一步开展工程设计与应用。     

催化裂化再生器内取热管爆炸原因分析

针对炼油厂催化裂化装置再生器分离热管式内取热系统三次运行中热管失效及爆炸事故原因 ,通过分析计算 ,认为爆炸主要是由于热管系统水达到临界状态 ,瞬间气化形成的巨大压力而引起热系统薄弱部位的破坏。对今后进行类似分离热管式内取热系统试验提出了设想     

装药结构热安全性试验方法及其特点分析

目的 在装药结构的热安全性试验时选择合理的加热方法.方法 从燃料、加热速率、温度范围、温度可控性、温区可控性、对试件影响等方面对开放油池火烧、可控喷射火烧、红外辐射灯阵、电加热带、电加热箱等常用的加热方式进行对比分析.结果 对于快烤加载,红外辐射灯阵兼具开放油池火烧和可控喷射火烧的优势,能够实现温度为800～1200℃、升温速率不低于200℃/s、温度控制偏差不大于5％的模拟火烧温度稳定控制,且具备清洁环保的优势;对于慢烤加载,红外辐射灯阵兼具电加热带和电加热炉加载的优势,能够实现温升速率3.3℃/h～1.0℃/min可调节,加热温度不低于400℃,温度分区不低于4个的分区慢速烤燃温度控制,且不会给试样反应等级带来额外影响.结论 合理选择慢烤、快烤加热方式,避免对装药结构的反应等级产生影响,是装药结构的热安全性试验时需重视的一个问题.     

弹箭外表面接插件高温高湿度耦合环境试验方法研究

目的 在地面条件下更真实地模拟弹箭外表面电器接插件在雨、雪、雾等高湿度条件下的飞行环境,方法利用数值分析方法,通过综合对比相同喷嘴结构下不同出口尺寸的外流场形态、不同压差下喷嘴出口流量等计算结果,确定喷口尺寸和工作压力.通过涡流黏度云图,确定接插件与喷嘴的相对位置关系.通过建模对喷淋方案进行效果预测后,搭建配套试验系统,并在石英灯加热器热辐射环境下开展高温高湿度耦合环境实效模拟试验.结果 试验中加热条件能够满足飞行过程中的表面温度及总加热量要求,水气环境模拟达到1.82 mm/min条件.试验后,对参试产品进行阻值测试、剖面碳化层厚度测量和热解产物分析,表征电气特性良好.结论 所述试验方法能够同时有效模拟高温高湿度飞行环境,能够对雨、雪、雾等高湿度条件下的接插件产品的飞行可靠性进行有效评估.     

400g-t复合环境试验离心机研制

目的研制一种容量达到400g-t的复合环境试验模拟离心机,能够实现离心-振动、离心-温度等复合环境模拟试验的开展。方法分解离心机的技术指标,进行总体部件设计、主驱动控制设计以及关键部件设计。系统配置静、动平衡检测装置,同时设计静态平衡调节装置。结果设计的静态平衡调节装置最大能调节6 t负载。系统预留多种复合模拟试验接口,可以实现离心-振动、离心-温度等复合环境模拟试验的开展。结论设计的400g-t综合环境试验离心机达到设计指标,满足工程应用与科学研究需求。     

大型综合气候实验室基础环境模拟系统设计

目的设计出一套适用于大型综合气候实验室的基础环境模拟系统,用于实现温度和湿度等基础环境。方法通过分析实验室功能和热负荷,并综合考虑国外气候实验室的设计特点,提出基础环境模拟系统总体方案,该系统由复叠制冷系统、载冷载热系统、循环风系统、新风系统等8个子系统组成,并完成分系统设计。结果调试结果表明,基础环境模拟系统可实现-55～74℃的温度环境及RH为5%～95%的湿度环境,并可完全支持降雪、太阳辐射、冻雨、淋雨、吹风等特殊气候试验。结论设计出的基础环境模拟系统满足大型综合气候实验室的使用要求。     

热管分体式气—气加热器换热试验研究

热管分体式气—气加热器(Heat Pipe Gas-gas Heater,简称HGGH)是一类应用广泛的气体再热设备。为验证HGGH的换热能力,根据相似原理对试验模型进行换热性能热工测试及结果分析。通过对测试结果的分析与计算,得到受检试验模型的对流换热系数取值范围,对理论模拟结果起到验证的作用,也为HGGH的市场推广提供了可靠的技术支撑。     

石英灯辐射式瞬态热环境试验关键技术分析

结合石英灯辐射式加热器的特性,从传感器弱信号传输、无功补偿、智能控制、仿形加热器、开环试验技术等角度出发,分析了对型号瞬态热试验性能的影响。结合瞬态热试验的实施,给出了上述几个角度制约热试验实施的改进措施,以期提高试验系统瞬态热试验的有效性。     

空空导弹电源模拟负载设计与热仿真分析

目的筛选得到最优模拟负载设计方案。方法首先对采用功率电阻实现的电源模拟负载结构进行功率和阻值关系计算,通过计算确定两套功率电阻阻值方案,然后根据空空导弹电源考核要求设计了电源模拟负载,对满足功率要求的两套阻值方案进行热仿真分析,对比选取最优的阻值方案。结果对基于所选方案制作的模拟负载进行了热试验评估,热仿真结果与热试验结果对比偏差最大为2℃。结论数据分析表明,热仿真所选模拟负载设计方案合理可行。     

发控盒散热设计的热仿真及热测试分析

目的对某发射装置发控盒进行散热设计和热分析。方法基于热仿真软件FLOTHERM建立热仿真模型,对该设备进热仿真分析,以得到该设备内部温度分布云图及温升明显元器件的温度值,然后对该设备进行热测试。结果热仿真和热测试结果表明,发控盒内存在发热大、温升较高的元器件,但所有元器件温度均在允许的正常工作温度范围内。结论通过热分析可知,该设备的热设计基本满足要求,并为结构设计的优化提供了依据。     

高超声速飞行器综合热管理及关键技术研究进展

从高超声速飞行器面临的内外热环境特点、热防护与舱内热管理的需求入手,面对热源增大、热沉受限的现状,提出需对高超声速飞行器舱外热防护与舱内热管理开展综合热管理与一体化设计,并分别针对热防护、舱内热管理以及综合热管理现有技术手段、应用特点以及发展趋势等方面开展综合论述与分析。在此基础上,对美国已经提出的一系列综合热管理计划的发展状况与关键技术点进行了综合论述。最后,从先进热管理单点技术、高超声速飞行器内外一体化耦合设计以及综合热管理系统快速建模与分析3方面分析了高超声速飞行器综合热管理关键技术。     

金属TPS蜂窝盖板的热梯度诱导变形计算

建立了蜂窝结构的一维传热模型,给出了其热梯度诱导变形计算公式.同时,计算了某高温合金六角蜂窝结构的热变形,认为在设计金属TPS的蜂窝盖板时,必须考虑其特定服役环境下的热变形.     

弹载相控阵天线系留液冷散热设计与优化分析

目的 对某相控阵天线开展散热设计与优化分析.方法 基于液冷强迫散热设计理论方法,进行某型相控阵雷达天线热设计,制定液冷散热方案.应用CFD仿真软件FloEFD建立流固耦合热仿真模型,对天线散热情况进行热仿真分析,得到该设备关键测试点的温度变化情况.结果 热仿真结果表明,整个系留测试试验中,关键监测点的最高温度在允许的工作温度范围内;每个系留测试周期中存在散热冗余时间.结论 热仿真分析表明,该设备制定的热设计方案可以满足使用要求,并为设备的设计改进和测试方案的优化提供指导和建议.     

一种适用于不同航天器电子产品的热循环试验的循环次数确定方法

目的给不同航天器电子设备提供合适的常压热循环试验条件,使其在不同的循环次数和温度范围下获得相等的应力筛选,提出一种定制化的热循环次数的确定方法。方法基于热疲劳理论,分析典型航天器热致故障机理,并综合考虑航天器设计、材料、工艺的特点以及历史故障数据分布的影响,引入综合疲劳加速指数和故障沉淀率,形成航天器综合疲劳寿命等效等式。最后以某航天器典型电子设备为例,给出该方法所确定的试验条件。结果该方法能降低航天器欠试验或过试验的风险。     

我国4种重要海水经济鱼类热忍受研究

为了探明我国重要海水经济鱼类的热忍受能力,分别采用急性升温和缓慢升温两种方法对大黄鱼Pseudosciaena crocea、鲈鱼Lateolabrax joponicus、真鲷Pagrosomus major、黑鲷Sparus macrocephalus进行了室内热效应模拟实验.研究结果表明:在夏季自然起始水温为28.5℃条件下,大黄鱼,鲈鱼和黑鲷的急性升温半致死温度(LT50)分别为34.2,33.9和36.4℃;大黄鱼,鲈鱼,真鲷和黑鲷的临界热最大值(critical thermal maxima,CTmax)分别为35.0,34.7,32.7和36.8℃.     

基于双热阻模型的典型芯片封装热分析及评估方法

目的研究基于双热阻模型的芯片封装热分析及评估方法,并对比分析芯片封装不同建模方式对热分析结果的影响。方法采用双热阻模型建立某ECU产品的芯片封装模型,并与"集总参数法"建模法的计算结果进行对比分析与评价。根据案例中典型的实测环境(试验箱),建立等效环境模型,并进行对比分析。结果采用双热阻模型建模的器件热仿真结果更精确,且能较好地反映芯片封装的实际热分布,从而便于发现芯片散热措施的热设计缺陷。集总参数法在应用与芯片封装建模分析时,计算误差相对较大,且无法准确表现芯片的实际散热情况。另一方面,是否建立实测环境的等效模型对计算结果影响较大。结论双热阻模型能较好地适用于芯片封装简化建模,在应用于封装芯片热分析时具有更高的精确度,且参数获取难度不大,具备较大的工程应用价值。     

不同类型降解地膜的热解特性及热动力学研究

采用差热分析 (DTA)法分析 1种普通地膜和 3种可降解地膜的组成 ,并对地膜的热解过程进行热动力学研究 .结果表明 ,4种地膜的差热曲线有许多相似 ,但也略有差异 ,说明降解膜与普通膜的基本组分相同 ,而添加组分不同 .各地膜热解的反应级数约为 0 93.各地膜热解活化能和指前因子的大小顺序均为 :普通膜 >光降解膜 >光钙型降解膜 >生物降解膜 .     

城市生活垃圾典型组分的热解动力学模型研究

对城市生活垃圾中的典型组分进行热重特性试验，根据热失重曲线得出了反应力学参数及反应速率控制方程，进而提出了一个通用的反应速率函数式，提出热解指数这个指标来表征垃圾的热解特性。结果表明：１．垃圾组分中，塑料、橡胶、植物类厨余热解符合三段模型，其余组分符合二段热解模型，在不同的温度范围内，热解的反应机理是不同的，且反应动力学参数也不相同。２．同一种组分，影响其反应速率的主要因素是反应动力学常数，升温速