再入攻角对弹头锥身气动热环境及结构热响应影响研究

目的分析再入弹头锥身气动热环境及结构热响应,研究再入攻角振荡对其影响规律。方法建立基于工程法的气动热/结构热响应耦合计算方法,并采用该方法开展锥身典型位置气动热环境及结构热性计算分析。结果随着再入攻角的振荡衰减,各典型子午面冷壁热流密度曲线围绕90°子午面热流密度曲线振荡,其振幅呈现先振荡增大、后振荡衰减的变化规律。与90°子午面相比,各子午面总加热量均有所增大。再入攻角振荡引起的金属层外壁面温度最大振荡幅值为3K,但对最终时刻结构温度影响较小。结论计算弹道条件下,再入飞行攻角振荡对气动热环境及结构热响应影响较小,可通过增加余量的方式给予考虑。     

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。     

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。     

夏季学生公寓热环境的数值模拟研究

基于AIRPAK软件,采用标准k-ε湍流模型对夏季学生公寓热环境进行了数值模拟,研究了壁挂式空调在制冷工况下对温度场的影响;并针对学生在室内活动特征,分别对休息状态和学习状态下热舒适进行研究。结果表明,受至出风口距离、室内陈设以及重力影响,温度与热舒适在水平与垂直方向上分布均存在不均匀现象。研究结果为改善学生公寓热环境提供了一定的理论依据。     

centrifugal用热控装置设计

目的 评估飞行器产品在飞行过程对热–离心综合环境的适应性,研制一套热–离心综合环境试验用热控装置。方法 从热–离心试验需求出发,完成综合试验系统总体研制目标及系统方案设计。针对高g值离心环境（离心加速度值≥90g）下的热载荷加载需求,开展基于热传导的热载荷加载方法研究,并完成适用于高g值环境的热控装置硬件布局优化设计。提出基于分段包络思想的产品响应温度梯度分布效应模拟方法及实现,减少过试验考核。结果 利用该热控装置完成了热–离心综合环境功能验证试验,设置最大加速度为92g,保载时间为3 min,最高加热温度为150℃,最大温升速率为3℃/min,3温区控制,升温过程中,温度误差优于±1.5℃。结论 该热–离心综合环境试验用热控装置可用于飞行器产品热–离心综合环境试验的考核。     

高超声速飞行器异型气膜孔无喷流热增量研究

目的获取高超声速飞行器气膜孔不喷流时的热负荷增量。方法通过计算流体力学(CFD)方法针对典型高超声速飞行器50km、飞行马赫数为15条件下的无开孔、有开孔气膜冷、有开孔无喷流3种工况开展壁面热流分布研究。结果无开孔的最大热流分布在头部滞止点附近,约为2.2 MW/m~2,有气膜冷却的工况热流最高值在侧面气膜孔没有覆盖到的部位,约为1.4 MW/m~2,有异型孔但是不喷流的工况,热流密度最大值主要分布在开孔附近,最大值大于3.3 MW/m~2。结论对于在高超声速飞行器表面开孔采用气膜冷却方式冷却时,如果由于某种原因气膜孔不喷流,那么在孔的附近乃至整个滞止区域附近的热流负荷将会大幅度升高。     

冲压发动机热结构振动环境预示研究

目的研究脉动压力作用下冲压发动机燃烧室热结构振动环境预示方法。方法建立发动机结构的力学模型,同时开展相应的常温和热模态试验,对有限元模型进行对比、修正,以最终得到的力学模型为基础,分段对发动机结构施加脉动压力,完成冲压发动机脉动压力作用下热振动响应计算,并与试验结果进行对比分析。结果预示结果与试验结果基本相符,验证了所采用的冲压发动机振动响应分析方法和技术途径的可行性和正确性。结论这种热-结构分析方法可用于冲压发动机振动环境预示,同时也可用于优化发动机结构设计,对飞行器研制初期环境预示及结构设计工作具有重要的工程应用价值。     

平流层飞艇昼夜驻空蒙皮热特性研究

目的分析平流层飞艇蒙皮在不同空速下的热特性,为平流层飞艇蒙皮材料的选择以及其驻空性能的分析提供参考和指导。方法基于CFD数值分析方法,建立外部热源模型,囊体内部自然对流和囊体外部强迫对流分析的综合方法。通过数值仿真分析典型飞艇在不同空速下的热特性,得出飞艇囊体内部的氦气平均温度随着热环境的周期变化,会产生周期性变化。结果在1m/s的较低空速下,飞艇昼夜氦气温差达到46 K,蒙皮昼夜最小温度出现在晚上,约为180 K,最大温度出现在正午时分,温度约为280 K。在10 m/s的空速下,飞艇昼夜氦气温差达到29 K,蒙皮昼夜最小温度约为190 K,最大温度为280 K。结论在飞艇设计中,蒙皮材料选择时考虑温度的影响。所建立的热分析方法以及得到的热特性,可为平流层飞艇蒙皮材料的选择提供参考和指导。     

真空热试验红外加热笼运动驱动系统设计

目的解决在航天器真空热试验中,单纯依靠红外加热笼自身设计,无法兼顾高、低温工况外的热流模拟需求问题。方法设计一套运动驱动系统,并应用于型号试验,通过调整红外加热笼的相对位置,调节不同工况下外热流模拟能力。结果该系统满足空间环境模拟器机械和电接口要求,克服了真空热试验环境高真空、超低温等因素的影响,实现了红外加热笼的平稳可靠移动,使其最大、最小辐射热流密度等指标得到显著提升。结论真空热试验中,通过运动驱动系统适时调整红外加热笼的相对位置,可以使其更好地适应不同工况需求,并提高外热流模拟整体能力。     

含能材料热烤试验用多温区热控装置设计

目的 评估含能材料产品在热烤环境下的热安全性,研制一套热烤环境试验用多温区热控装置.方法 从热烤试验需求出发,制定试验系统功能、指标.进行系统功能分解,重点分析加热方式和加热元件的选型,温区之间的温度耦合及控制.基于试件含能,危险性较大的情况,制定安全策略.基于组态软件实现热控系统的软件设计,考虑了参数及曲线设置、试验过程状态观测、数据存储、报警和安全保护等.结果 利用该多温区热控系统开展了验证性试验,设置的温度为室温～229℃,温变速率为6℃/h,三温区控制,温度误差为±1.5℃.结论 含能材料热烤试验用多温区热控装置可以完成大试件小温升速率热烤试验的要求,为大尺寸含能材料热烤试验提供了试验能力.     

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。     

锂离子电池热特性参数测量方法研究

目的针对深海等极端环境下载人潜水器锂离子动力电池热管理问题,对10 Ah三元镍钴锰锂离子电池展开热特性参数测量方法研究,为锂离子电池热管理建模提供理论依据。方法首先利用精密测量仪器并结合传热学原理对电池导热系数进行计算,其次基于电池温度与环境温度跟随的控制策略搭建高精度的绝热实验箱。绝热环境下,电池的实际产热将会完全转化为自身的内能,与外界之间没有热量交换。在绝热实验箱中利用脉冲测试方法辨识三元镍钴锰锂离子电池的比热容。结果热物性参数测量结果具有较高准确性,带入热模型中的温度计算结果与实际温度测量结果绝对误差不超过0.5℃,平均相对误差为0.0184。结论基于实验方法得到的电池热特性参数能够反映锂离子电池的热状态,测量结果与实际值误差在可接受范围之内。     

基于GIS的海洋环境质量评价图编制

本文介绍了采用地理信息系统技术制作海洋环境质量评价图的基本内容，重点阐述了图件的表现形式、编制过程和具体的操作方法，为海洋环境质量评价图的制作提供了一种新的方法。     

基于模拟环境的特种车辆热平衡试验研究

对环境模拟试验室进行了技术改造,将设计指标设定为模拟环境温度-43℃,满足功率为400kW车辆的动态热平衡。在环境温度35～55℃时,环境模拟试验室制冷能力有了很大提高,采取适当的试验方法在环境模拟试验室中进行功率400kW以上车辆的热平衡试验,既可以满足国军标中规定的试验条件,又可以发现被试车辆研制过程中存在的问题,为工程设计人员提供了可靠的设计或改进依据。     

户外热环境质量评价

就户外热环境质量评价问题进行了讨论。指出安全性要求是户外热环境设计或评价的基本原则;提出户外热环境质量热指标应将环境物理变量与个人变量分开而仅描述户外环境炎热程度的观点;推荐湿黑球温度WBGT作为综合热指标,并给出了可直接从普通环境参数预测WBGT的关联式。      

城市热环境及其微热环境的改善

以苏南５市县３０年来热环境诸因素的变化资料为依据,分析城市区域特征所引起的热环境诸因素的变化趋势,介绍包括规划城市区域的道路网,控制建筑物布局的密度,以及城市绿化和水面等在内的城市规划和建筑设计措施对于改善城市区域微热环境的效用。     

基于环境的交通网络流分配模型

通过对车辆尾气排放的观察 ,建立了一个基于环境的固定需求用户均衡网络流分配模型。并用EXCEL求解了一具体算例。运用模型可以在满足交通需求的情况下 ,使车辆对环境的污染减少到最低限度     

珠海地区高校建筑室内热环境的评价及优化策略研究

对高校建筑室内热环境的研究,不仅关系到高校师生的学习效率,生理健康;而且对"绿色校园"建设也起到积极作用.中国地域辽阔.各地区气候差异显著,各地域建筑都会体现出了对气候应对策略,但在近几年的高校扩招后,校园规划建设速度加快,忽略了教学建筑中的相关环境要素.通过对珠海地区部分高校实测调研分析,对教学室内热环境的评价标准进行讨论,同时从提出了通过自然通风、微环境的营造、遮阳方式等手段来优化珠海地区高校室内热环境.     

热喷涂防腐涂层在大气环境中的应用

主要介绍了热啧涂技术的工艺原理、应用领域和技术创新,总结了大气腐蚀的影响因素,主要是环境因素（包括温度、湿度等）和污染物因素（包括二氧化硫和氯离子浓度等）,并依据腐蚀因素确定了不同的大气腐蚀类型,最后综述了热喷涂防腐蚀涂层的分类、防腐蚀原理及其在桥梁、电厂、工业设施、港工码头等铜结构大气防腐蚀方面的应用。