气候环境实验室降雪环境模拟技术研究

目的建立实验室降雪环境模拟技术,为飞机等武器装备降雪环境适应性试验验证提供技术支持。方法基于对自然降雪和实验室模拟降雪机理的对比与分析,提出影响实验室内模拟降雪的关键因素,并结合理论分析和试验研究,得出实验室内模拟降雪环境的冷负荷计算方法和最优成雪的水粒直径。结果建立了实验室降雪环境模拟技术,采用该降雪环境模拟技术,降雪强度及降雪品质均满足飞机等武器装备降雪环境适应性试验验证需求。结论建立的降雪环境模拟技术切实有效,可用于实验室飞机等武器装备降雪环境适应性试验研究。     

大型气候实验室气流组织仿真分析

目的对大型气候实验室气流组织进行仿真分析,获得合理的气流组织设计方案。方法首先通过分析旋流风口的特性,建立旋流风口CFD简化模型,然后设计大型气候实验室气流组织形式,最后对极端低温和极端高温工况下不同温度、送风量和送风角度时的气流组织进行CFD仿真分析。结果低温工况时,地面温度升高将导致室内温度和温度不均匀度整体上升;高温工况时,气流难以抵达地面,且地面温度对高度5 m以下区域有显著影响,对5 m以上空间影响不显著,应增大送风角度,使送风射流方向尽可能向下,以改善地面附近温度均匀性。结论气流组织仿真分析方法和气流组织设计方案适用于大型气候实验室设计。     

大型气候环境实验室综合控制管理系统网络结构设计

开展了大型气候环境实验室综合控制管理系统设计,以满足实验室飞机气候环境试验需求。通过梳理大型气候环境实验室工艺系统组成,分析了试验任务对试验过程控制、试验测试、数据管理、试验监控和试验信息展示等多方面需求,明确了综合控制管理系统功能,进行系统划分。综合运用当下主流的工业自动化过程控制方式,进行了实验室综合管控系统设计。搭建了实验室的综合控制管理系统网络结构,定义了网络通讯方式。该网络结构可作为综合控制管理系统各组成部分开展深化设计依据。     

大型气候环境实验室冷媒的分析选择

目的选择适用于大型气候环境实验室制冷系统的制冷剂和载冷系统的载冷剂。方法通过对气候环境实验室制冷系统和载冷系统的特性分析,提出制冷剂和载冷剂的选用原则。对常用制冷剂和载冷剂的物性分别进行对比分析,综合考虑环保性、制冷内循环特性、循环风系统和空气补偿系统对冷媒的要求等因素优选制冷剂和载冷剂。结果复叠制冷机组的高、低温段制冷剂分别选用R507和R23,中高温载冷剂选用AS-6,低温载冷剂选用AST-30。结论提出的冷媒介质选择方案适用于大型气候环境实验室。     

大型气候环境实验室空气处理系统方案探讨

目的探讨适用于大型气候环境实验室的空气处理系统方案。方法从大型气候环境实验室空气处理系统的功能出发,探讨循环风系统、新风系统和空气补偿系统方案,并对各系统的工作流程和优劣进行分析,在此基础上提出优化的集成空气处理系统方案。结果循环风系统采用串联风道比并联风道能更好地保证极限温湿度指标和均匀性指标,循环风系统与空气补偿系统集成方案优于两个个独立系统方案、具备可行性。结论该空气处理系统方案适用于大型气候环境实验室。     

基于状态空间法的大型气候环境实验室热负荷仿真模型

目的建立可用于大型气候环境实验室初期设计热负荷计算的方法和模型,对实验室的热负荷进行计算,为制冷系统选型提供依据。方法通过分析实验室的组成结构和热负荷来源,基于状态空间法建立各部分的热负荷计算方法,在Simulink中搭建以制冷量为输入参数的实验室热负荷计算仿真模型,对实验室空载降温过程进行仿真。结果该仿真模型可以快速对实验室热负荷进行计算,并且可以方便地增减热负荷模块,实验室在降温过程中热负荷达3500 k W以上,地板结构的热负荷占到了总热负荷50%以上。结论热负荷计算结果可应用于空调系统和制冷系统的设计和选型,以及控制策略的优化。     

大型气候实验室高低温模拟系统关键技术研究

目的突破关键技术,获得适用于大型气候实验室的高低温环境模拟系统方案。方法通过分析大型气候实验室载冷/载热系统和空气处理系统的工作原理和工作模式,指出高低温环境模拟系统在可能遇到的极端温度下存在的安全风险,从低温试验工况推断出换热器结霜的必然性。根据载冷剂物性设计规避系统安全风险和融霜的技术方案。结果在AS-6系统和CH2CL2系统的二次循环中设计了充注/排空功能,规避了载冷/载热系统的安全风险。设计了内外融霜结合的融霜方案,进行换热器融霜。结论试验和工程应用证明,通过增加载冷剂充注/排空方案和换热器融霜方案完善的大型气候实验室的高低温环境模拟系统方案合理可行,采用的关键技术可以指导类似系统设计。     

大型气候环境实验室上部运输系统的方案设计

目的设计出满足气候环境实验室的上部运输系统。方法根据国内外实验室上部运输系统的设计经验,结合实际使用情况,设计出满足实验室使用条件的上部运输系统方案。结果设计出的上部运输系统直接参与各环境试验的运输、吊装工作,满足气候实验室的环境条件,且具有安全可靠、便于操作维护等特点。结论设计出的上部运输系统满足气候环境实验室的使用要求。     

军用飞机实验室气候环境试验项目分析

为了对军用飞机实验室气候环境试验进行项目规划,分析了国内外军用装备环境试验标准对军用飞机气候试验的适用性,得到了针对军用飞机的标准要求试验项目。通过对国内外相关文献的分析挖掘,分析了美国麦金利气候实验室可以开展的全机试验项目,并探讨了美军第四代战机进行的气候试验项目。根据以上结果,结合相关设计原则,给出了军用飞机实验室气候环境试验的具体规划,以及试验顺序,规划结果可以为将来国内军用飞机气候试验项目规划提供参考。     

车辆高原环境模拟试验技术发展现状综述

由于高原环境对车辆性能影响的严酷性,现代车辆的高原环境适应性越来越受到重视,推动了车辆高原环境模拟试验技术的快速发展。阐述了车辆高原环境模拟试验技术的基本内涵,以及车辆高原环境适应性试验的类型、特点和试验项目等,分析了国内外高原环境模拟试验技术研究与发展概况。以某型车辆高原环境实验室为例,详细介绍了车辆高原环境实验室的结构、功能及原理。     

军用飞机实验室气候试验管理

目的更好地对即将到来的军用飞机气候试验进行管理,为试验管理提供思路和依据,方法分析美国军用飞机试验与评估体系,以及美军飞机实验室气候试验的计划过程,并与国内现状进行对比。结果得到美军飞机实验室气候试验在装备试验与评估体系中的定位及试验时机,总结出美国装备环境试验管理过程的特点以及国内装备环境试验管理的特点。结论得到国内气候试验管理的不足以及需要研究的方向,为国内气候试验管理研究提供参考。     

虚拟海战场景中气候环境的模拟研究

为了实现真实感的海战环境模拟,针对虚拟海战场景中气候环境的特点,对现有的不规则模糊物体的建模方法进行了设计和改进.详细讨论了海战场景中天空、云、雾、光照和基于粒子系统的雨、雪及闪电的模拟方法,并建立了整体三维气候环境的模型.仿真结果表明,该方法简单实用,可以满足实时海战环境仿真的需求.     

飞机实验室低温试验方法研究

为了在实验室内进行飞机整机的低温试验,对低温试验方法进行了研究。通过分析国内外相关低温试验标准和国外飞机实验室低温试验,从试验目的、试验特点、试验条件、试验控制、试验科目、试验步骤、试验中断处理等方面,研究了飞机实验室低温试验方法。应用该试验方法,在国内首次完成了某型飞机的实验室低温试验,试验内容涵盖飞机系统、飞机地面保障设备和飞机地面保障程序,获得了在外场试验难以甚至几乎无法获得的试验数据。研究的试验方法适用于飞机实验室低温试验,将有助于我国飞机低温环境适应性设计。