【摘 要】
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绝热结构设计是建造大型低温风洞的关键环节之一.结合数值计算与试验,开展了绝热结构设计和性能分析研究.基于风洞运行条件,对绝热结构进行了设计和选材;建立了绝热结构有限元模型,基于风洞运行的最恶劣工况对绝热结构性能进行了数值计算分析,分析其绝热特性和应力分布规律.设计构建了可模拟低温风洞服役环境的试验舱平台,开展了低温交变压力冲击下的应力/应变和温度测量试验.研究结果表明:设计的绝热结构满足低温风洞运行要求,设计的试验舱平台适用于绝热结构性能考核,也为研究其他材料在低温环境下的热力学性能提供了一套可靠的试验平
【机 构】
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中国空气动力研究与发展中心 设备设计与测试技术研究所,四川 绵阳 621000;西安交通大学 能源与动力工程学院,西安 710049;中国空气动力研究与发展中心 设备设计与测试技术研究所,四川 绵阳
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绝热结构设计是建造大型低温风洞的关键环节之一.结合数值计算与试验,开展了绝热结构设计和性能分析研究.基于风洞运行条件,对绝热结构进行了设计和选材;建立了绝热结构有限元模型,基于风洞运行的最恶劣工况对绝热结构性能进行了数值计算分析,分析其绝热特性和应力分布规律.设计构建了可模拟低温风洞服役环境的试验舱平台,开展了低温交变压力冲击下的应力/应变和温度测量试验.研究结果表明:设计的绝热结构满足低温风洞运行要求,设计的试验舱平台适用于绝热结构性能考核,也为研究其他材料在低温环境下的热力学性能提供了一套可靠的试验平台.
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流体薄膜流动定量测量是分析结冰相变传热过程的必要手段。基于图像处理的数字图像投影技术(DIP)可实现对流体薄膜的非侵入式定量测量。对DIP技术的基本原理、图像互相关算法和标定方法进行了介绍,设计并搭建了DIP测量系统和平板水膜流动实验台。DIP测量系统的整体误差在5%以内,证明了系统的可靠性与准确性。在平板水膜流动实验台上开展了一系列水膜流动实验,采用DIP测量系统复原了平板水膜流动的三维全貌。通
空泡延迟效应在机动航行诱发的尾拍振荡中影响显著,是超空泡航行体的重要力学特性,在动力学建模中必须加以考虑.采用人工通气超空泡的试验方法,在西北工业大学高速水洞实验室开展了超空泡航行体连续变攻角测力试验研究,测量攻角与流体动力随时间变化历程来定量分析延迟时间特性.通过试验研究,获得了不同试验条件下变化的延迟时间;无量纲化的延迟系数与水速近似成线性关系,且随预置舵角的增大而增大;在试验采用的摆动频率中,摆动频率较大的工况,延迟系数较小.
针对多级航天器级间分离研究的地面试验需求,在高速风洞中发展了能够同时模拟前、后级运动的级间分离试验技术.利用风洞的上、下迎角机构,配置电机、传动系统和控制系统,建立了可变迎角和x向位移的上驱动机构,以及可变迎角、x向位移和y向位移的下驱动机构.分别将多级航天器的前、后级模型及测力天平与风洞上、下驱动机构连接,在级间分离计算机控制下,可开展前级迎角、后级迎角、前后级x向和y向相对位置协同模拟的轨迹模拟试验.调试和应用结果表明:上驱动机构可实现迎角–15°～15°、x向0～200?mm范围内的受控运动;下驱动
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针对细粒煤选择性较差,细泥夹带严重的问题,采用絮凝浮选的办法,提高细粒精煤和矸石表观粒度,减轻细泥夹带.以唐山矿选煤厂的浮选入料作为研究对象,对其进行了絮凝浮选试验.并选用不同类型和分子量的絮凝剂进行浮选试验,得到最佳的絮凝剂.最后对浮选精煤进行筛分试验,对比常规浮选与絮凝浮选的精煤粒度分布.试验结果表明,700万非离子絮凝剂可以显著降低精煤灰分,与常规浮选相比,絮凝浮选的精煤灰分降低了3.28个百分点.在絮凝剂用量试验当中,随着絮凝剂用量的增加,精煤产率增加的同时精煤灰分也有所增加.浮选精煤筛分试验结果
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