长时间高温热环境考核试验中石英灯阵的破坏及预防

目的 解决220 V-6 kW石英灯管阵列在试件表面1200 ℃持续40 min以上试验过程中的热破坏问题。方法 对灯管破坏形貌进行分析,通过热应力计算找到了爆灯的主要原因。针对现有加热器灯阵中灯头部位的热结构问题设计一套气体强制对流冷却装置,利用流体仿真分析方法获得出气管上不同出气孔孔径在相同间距条件下的气流速度、出气管外空流场状态和有灯阵时的灯头绕流冷却效果,为结构设计提供依据。结果 在相同地面热环境模拟试验中成功进行了考核试验。对比有无冷却装置时的试验结果,对流换热装置能够增加灯管使用寿命,保证试验质量。结论 针对灯头部位进行强制对流保护的方法,能够提高加热器在试验过程中的热环境模拟温度上限和有效试验时间,对高温长时间类热环境试验具有较好的应用和推广价值。     

高频介质阻挡放电还原分解CO2气体研究

温室效应和全球变暖已成为全球性的环境问题之一,为治理温室气体CO2,采用高频介质阻挡放电等离子体对CO2还原分解进行了研究,考察了放电电压、放电频率、冷却方式和CO2浓度等对CO2分解特性的影响.结果发现:在一定范围内,随着放电电压和放电频率的增大,CO2的转化率增大;通过采用循环水冷或风冷的方式可以降低反应体系的温度...     

LRM 模块载荷分解方法研究

目的根据综合模块化航空电子设备的特点,研究LRM模块的载荷分解方法。方法通过仿真和试验方法,对LRM模块所承受的温度和振动载荷进行分解,并详细论述两种方法的具体实现过程。结果将模块载荷分解方法成功运用于某工程系统中,验证了方法的有效性。结论 LRM模块的载荷分解方法能够指导其他类似综合模块化航空电子设备的载荷分解,推动LRM模块合理的独立环境试验及交付。     

平流层飞艇螺旋桨布局对蒙皮表面对流换热系数影响数值仿真研究

目的降低蒙皮以及囊体内部氦气的昼夜温差。方法基于成熟的CFD数值分析软件FLUENT,通过针对头部、两侧以及尾部螺旋桨布局下其尾流对于蒙皮表面气流速度分布的影响进行比较分析。结果侧部和尾部布局的螺旋桨,在来流速度15m/s条件下,经过螺旋桨的气流加速后,速度最高可达约32m/s,加速比约为2.13,会使强迫对流换热系数增加为原来的2倍。头部螺旋桨布局可提高整个飞艇外表面的速度,增强其强迫对流特性。结论螺旋桨布局在艇身两侧和尾部,可改变艇身局部区域的流场速度,增强局部热的强迫对流特性。     

环氧氯丙烷工艺中分离罐气相出口的燃爆危险性分析

环氧氯丙烷生产工艺中双氧水分解产生的氧气与含氯丙烯、环氧氯丙烷、甲醇的可燃气体混合存在燃爆危险,为预防燃爆发生,利用5L爆炸极限测试仪测定分离罐气相出口可燃气在不同氧气浓度条件下的爆炸极限,并以此绘制爆炸极限三元图,得到不同工况条件下"可燃气-氧气-氮气"混合体系的燃爆区域。结果表明:随着氧气浓度的升高,可燃气爆炸上限明显提高,但爆炸下限变化不明显;随温度上升,气相出口组分发生变化,LOC值逐渐降低;正常冷却条件下极限氧含量为12%,冷却效果差时为10%,冷却失效时为9.3%;设置氧浓度报警时参考最小LOC值,留出裕度空间,控制体系氧含量小于5%有助于预防燃爆发生。     

COD消解器必须解决的缺陷问题

HCA-100标准型COD消解器存在两大缺陷:其一是风冷+9cm水柱冷却的冷却系统容易造成回流气相中的水蒸气的外逸,从而引发重铬酸钾的自氧化还原反应;其二是电热板加热,温度不可控,加热不均匀。在上述缺陷没有得到根本改进之前,应采用可控硅变阻电炉加热、球形冷凝管通自来水冷却的消解回流装置测定COD,该法精密度高,准确度好。     

烧结多孔管的制作及其沸腾传热研究

目的研究烧结多孔管表面多孔层的制造工艺,并对铜粉烧结多孔层表面的传热性能进行测定。方法利用烧结模具在铜管外面烧结铜粉层,并通过实验计算出多孔烧结管的热通量和强化换热系数。结果铜粉烧结后的铜管在酒精中的强化传热效果达到了光管的10倍左右。结论烧结铜粉粒径越小,烧结管的热通量越大,其传热性能越好。     

基于计算机网络的大型空气污染远程报警系统设计研究

为了实现对空气环境污染的有效监测和报警控制,进行报警控制系统的优化设计,提出基于计算机网络的大型空气污染远程报警系统设计方法。系统包括了无线传感器网络模块、计算机控制模块、AD模块、时钟模块和人机交互模块。采用分布式无线传感器组网方法空气污染的原始数据采集,将采集的污染数据输入到AD模块中进行二进制转换,构建模拟预处理机进行控制信号放大滤波,采用DSP技术进行计算机控制程序设计,在计算机网络环境下实现大型空气污染远程报警系统的集成设计。系统测试结果表明,采用该方法进行大型空气污染远程报警系统设计具有很好的稳定性和兼容性,实现了空气污染的及时报警。     

考虑试件与夹具动力学特性的随机振动试验推力估算

分析了随机振动试验中试件和夹具的一阶频率对振动台推力的影响,提出了一种考虑试件、夹具一阶频率的随机振动试验推力估算方法。就一个算例用仿真计算的方法,得到了振动台推力随试件和夹具一阶频率的变化情况。最后通过一个应用实例,验证了该方法的准确性。该方法比传统的刚性假设方法更接近实际,可为大型试件随机振动试验设计提供参考。     

对大C形极板悬挂布置方法的探讨

从有利于实现极板的有效清灰、减少二次飞损、防止极板变形以及造就在气流方向任一横断面每个通道两侧板面的收尘机率均等出发,经水力模型模拟对比试验和分析比较,本文提出大C形极板采用挂钩悬挂,同一阳极排中相邻两块极板的防风沟在气流方向的异侧且每个通道两侧板面形状对通道中心平面均是对称的布置是一种较为合理的方式。     

环境实验箱气流组织与围护结构耦合传热研究

目的研究环境实验箱在升、降温过程中气流组织与围护结构的耦合传热行为,为环境实验箱制冷/加热能力的确定提供精确的设计方法。方法首先利用UC240环境实验箱搭建实验平台,测量环境箱送风口速度分布,以及升、降温过程中室内及壁面的温度曲线,然后对环境箱进行建模,以实测的送风速度、温度作为边界条件,利用CFD方法进行仿真,最后对比分析实验值与CFD仿真的结果。结果利用CFD方法计算得到的环境箱升、降温曲线与实测值吻合较好,尤其是壁面温度曲线,误差不超过4℃。送风温度可以根据蒸发器理论或加热功率和回风温度而动态地确定。结论利用CFD方法分析环境实验箱气流组织与围护结构的耦合传热是可行的,FLUENT的UDF功能可根据需要扩展,以协助设计蒸发器和控制策略。     

连铸钢坯二冷段喷嘴性能的实验研究

根据非稳态传热学原理,通过对大试样进行单侧加热,另一侧喷水的实验方法,对连铸二冷段喷嘴的热态性能进行了实验研究。根据实际生产条件,对不同喷水压力和不同喷水距离下,喷嘴传热系数关系进行了研究;实验结果表明:相同实验条件下,水喷嘴的传热系数高于气水喷嘴,而在均匀冷却方面,气水喷嘴更具有优势;无论哪一种喷嘴,随着喷水压力的增加,总体趋势传热系数都在增大,而随着喷水距离的增加,传热系数都在降低;同时,相同实验条件下,双喷嘴的冷却效果优于单喷嘴的冷却效果。     

某导弹振动夹具设计及测试分析

目的 设计符合某导弹振动试验要求的夹具.方法 采用SolidWorks和Workbench两种软件协同分析的方法,对振动夹具进行设计.首先使用SolidWorks建立导弹振动夹具的实体模型,之后在Workbench中采用有限元方法对夹具进行模态分析.根据模态分析结果,在对夹具进行多次的结构修改和分析计算后,得到满足设计要求的夹具.将设计合格的夹具加工制作后,在振动台进行传递特性分析,以验证设计和分析结果.结果 根据振动夹具模态振型的变化趋势,可以通过增加夹具的底板和立板的厚度来提高夹具的固有频率.通过计算,将夹具底板和立板的厚度均增加到30.0 mm时,夹具的固有频率达到了311.68 Hz.将加工好的夹具按照实际试验方式固定在振动台,并进行动态响应测试,得到夹具一阶频率为410.0 Hz.结论 设计方法达到了振动夹具的基频大于被试品3～4倍的目标,满足了导弹振动夹具的动力学特性要求.     

基于流体力学数值模拟的装甲车热环境分析

为更加准确地描述装甲车乘员室在不同条件下的热环境,采用两方程湍流模型,将装甲车置于数字风洞模型内,模拟求解不同条件下装甲车内的三维对流换热和空气流动状况,该方法可为装甲车乘员室热环境设计研究提供参考.     

空冷塔对大气环境温度湿度影响的数值模拟

运用FLUENT建立空冷塔模型进行数值模拟,研究不同出口温度、环境温度和侧风速度下空冷塔与大气环境之间的传热.结果表明：不同出口温度及环境温度对空冷塔与大气环境间的换热有显著影响.其中,当出口温度升高到328K时,空冷塔近地面层空气温度上升6.22K,而其相对湿度由47.7%降至31.78%,空气干燥程度增大;随着环境温度与排气温度间温差增大,换热效果更为显著,表现为冬季空气干燥程度变化最大,春秋次之,夏季最小.不同环境风速对空冷塔与大气环境间换热区域影响显著,其中,当侧风风速为7m/s时,热交换影响区域可达11.17km,且空冷塔近处相对湿度由47.7%降至39.47%.     

基于ANSYS仿真的引信振动强化试验夹具设计

在引信振动强化试验中,对夹具的性能具有很高的要求。利用夹具设计理论对夹具所用材料、结构进行分析,并在有限元分析的基础上,利用ANSYS软件对所设计的引信夹具进行了模态分析,得出了夹具的固有频率,使之能够满足引信强化振动试验的要求。通过实验验证了仿真的有效性,从而为引信夹具的设计提供了一种新的方法。     

Water conservation through energy management

The objective of this paper is the simultaneous management of two important industrial resources – energy and water. A class of industrial processes where heat transfer is accompanied by mass transfer (water evaporation and condensation) are concerned, and special attention is given to them where the transfer of heat is a limiting stage. These processes are considered not in isolation but in integration with all related processes and subsystems. More specifically, the set of processes and subsystems include cooling systems, systems of contact economizers for flue gas energy recovery, scrubbers, direct steam heaters, driers, related systems of coolers and the heat exchanger networks. The proposed preliminary design procedure is based on concepts and tools related to Pinch technology especially modified for consideration of simultaneous heat and mass transfer. The manipulated parameters include process' latent and sensible heat loads and systems' structural changes with efficiency criteria allowing sacrifice of quantity for quality of performance. Two specific procedures allow targeting of maximum flue gas energy recovery and minimum temperature of cooling water providing guidance to structural design and system operation. The application of the proposed methodology is designed to achieve water conservation through minimization of water evaporation losses. Its significance is demonstrated through three popular industrial applications (a power station, a brewery and a tissue factory).     

HG-45b宽温区环控装置研发

针对载运装备宽温区人机环控的需要,在HLD-45b环控装置应用实践的基础上,分析了中高温混合工质流动和传热特性对系统性能的影响,认为优化蒸发器结构、强化室内侧换热能力可进一步提升产品性能。根据应用需求研发了HG-45b宽温区环控装置,基于HLD-45b的室外机配套设计了壁挂式的室内机,改进蒸发盘管结构、增大换热面积和蒸发风量,并优化热力膨胀阀的匹配。新款HG-45b与HLD-45b的检测对比数据表明,制冷量提高约10%,压缩机功率降低约5%,能效比提高约14.5%,系统性能稳定,压缩机排气温度、排气压力均在安全范围内,达到了系统优化的目标。     

超临界水氧化法降解苯酚的研究

对苯酚在超临界水中氧化降解的条件进行了初步的实验研究。结果表明:超临界氧化法可以有效地降解水中的苯酚,去除率最高可达99.6%。超临界氧化法适合于处理难生化、高浓度的有机废水。