提高脉冲爆震发动机工作频率的实验研究

实验采用汽油为燃料，压缩空气为氧化剂，通过改善气源、点火结构以及燃油雾化效果的方法，对如何提高脉冲爆震发动机工作频率进行了实验研究．脉冲爆震发动机的最高工作频率可达35Hz，此时得到的平均推力为142．8N．测试了不同爆震频率下的爆震波压力、推力及爆震波速，所测得的爆震波压力、波速和结构接近充分发展的理想爆震波，说明已产生了稳定的、充分发展的爆震．脉冲爆震发动机的平均推力随着工作频率的提高接近线性增大．     

脉冲爆震火箭发动机间接起爆实验研究

采用航空煤油为燃料、氧气为氧化剂、压缩氮气为隔离气体，进行了大量的两相脉冲爆震火箭发动机原理性实验。利用8个压力传感器测量了爆震室轴向沿程的压力，所测得爆震波压力接近充分发展的C—J爆震波。两个实验模型分别使用了0．45和0．9m的Shchelkin螺旋作为DDT（deflagration to detonation transition）间接起爆的增强装置。实验模型Ⅰ的DDT距离约为0．65m，爆震波速约为1873m／s；实验模型Ⅱ的DDT距离约为0．55m，爆震波速约为1838m／s。两种实验模型DDT距离的差异主要是由爆震室内Shchelkin螺旋长度不同引起的。虽然Shchelkin螺旋在缩短DDT距离上起到积极作用，但在形成充分发展爆震波后会降低爆震波的强度。     

脉冲爆震发动机性能计算与分析

本文在ZND爆震波理论基础上,结合脉冲爆震发动机工作原理,介绍了单次爆震火箭式脉冲爆震发动机推力,比冲性能参数的计算方法,以性能分析模型为基础分析了物理参数、化学参数、结构参数等因素对发动机性能的影响,为火箭式脉冲爆震发动机优化设计提供参考。     

多循环喷雾爆震的特性研究

在无阀式脉冲爆震发动机模型机上进行了多循环喷雾两相爆震的实验研究．点火后爆震管内压力上升需要一定的延迟时间,但是迅速增压过程是在火焰传播到一定区域后开始的,在该区域形成向两个方向传播的压缩波,向未燃区传播的压缩波不断加强,形成爆震波,向已燃区传播的压缩波不断衰减;爆震峰值压力沿流向不断增加,压力上升速度加快,峰值随机差异放大;通过对压力历程的分析,用两种方法估算了两相爆震波诱导区的长度．实验中发现,两相爆震的点火延迟时间远大于爆燃向爆震转变的时间,两者之和相对于高频爆震循环非常可观,是限制两相脉冲爆震发动机频率提高的关键因素,并分析了多循环工作时的吸气和排气过程．     

多循环PDE模型机爆震室壁温分布数值模拟

分析了两相多循环脉冲爆震发动机工作过程中爆震室内、外壁换热特性,建立了爆震室壁温分布计算模型。采用ANSYS的瞬态热分析模块,对一脉冲爆震发动机模型机在不同工作频率下,内、外壁若干位置处温度随时间的变化规律进行数值模拟。研究发现,脉冲爆震发动机(PDE)外壁面温度随工作时间的增加连续升高,内壁面温度振荡上升,但两者的变化规律基本相同;内、外壁温度分布存在一个热平衡时间,该时间随爆震频率的升高而减小;热平衡时刻,外壁面温度分布呈现从前到后逐渐升高的趋势;同一轴向位置处,外壁面温度的平衡值随爆震频率的升高而升高,但升高幅度随爆震频率的增加而略有减小。     

脉冲爆震发动机模型机爆震室壁温分布试验研究

利用TVS2000-MKⅡ热成像仪,在脉冲爆震发动机原理性试验模型上,对爆震燃烧室在多循环工作状态下的外壁面温度分布进行了实验研究。发现爆震室外壁面温度分布呈现从前到后逐渐升高的趋势,距推力壁近的区域上升斜率大,距推力壁远的区域上升斜率趋缓,并在爆燃转变为爆震后的区域内温度梯度较小,壁温分布热平衡时间随爆震频率的升高而减小,且基本上呈线性关系。同一轴向位置处,壁温随爆震频率的升高而升高,并呈线性关系,同一爆震频率下,不同轴向位置处,壁温随时间的变化规律基本相同。     

压力自适应活塞在船用发动机上的试验与仿真研究

为兼顾发动机低负荷热效率和高负荷爆震倾向,研制了一种适用于高压缩比的压力自适应活塞。采用试验研究方法在发动机台架上测试了压力自适应活塞对发动机性能的影响,在此基础上采用数值模拟的方法建立了发动机工作过程数值计算模型和爆震模型,研究了活塞头部位移和活塞对缸内压力、燃烧循环波动、燃油消耗率的影响及活塞的爆震抑制性能。台架试验和仿真研究结果表明：通过提高压缩比,在负荷较低时,活塞头部无位移或位移较小,缸内压力相较原机有所提升,燃油消耗率相较原机有所降低,如25%负荷工况下的燃油消耗率相较原机降低了6.67 g/（kW·h）;在负荷较高时,活塞头部位移较大,降低了过高的缸内压力和压力升高率,爆震得到有效抑制,峰值压力循环波动系数的最大降幅为1.11%,100%负荷工况下的爆震诱导时间积分相较原机降低了0.19。     

喷雾爆震起爆过程实验观察

实验测量了爆震室内不同轴向位置的压力和离子信号的演变过程,并利用高速阴影系统直接观察了透明方形管道内汽油/空气两相混合物动态填充过程中,弱火花点火后火焰加速传播、火焰与障碍物的相互作用、激波的出现、热点形成、爆燃向爆震转变、爆震波在障碍物管道中和光滑管道中的传播过程,分析影响爆震波传播速度的关键因素,用烟膜板记录了起爆区的胞格结构.     

单次爆震波的对比实验研究

选取爆震室的三种不同工作状态,采用乙炔与空气混合气对单次爆震波进行了对比实验研究,研究了爆震室的封闭程度对爆震波决生的影响规律,发现在爆震室完全封闭状态下,能产生充分发展的爆震波;瀑震室一端封闭、另一端敞口状态下爆震强度明显下降。     

脉冲爆震燃烧强化混合过程的实验研究

对脉冲爆震发动机的混合室进行了实验研究．实验针对爆震频率为6Hz、当量比为1的汽油和压缩空气混合气，实验研究了脉冲爆震发动机模型混合室内5种不同扰流螺纹螺距内径比对其性能的影响．实验结果表明，在混合段内加入扰动装置可以大大加强燃料和氧化剂的混合程度．不同扰动螺纹螺距内径比对爆震波的形成有一定的影响，当螺距内径比约为0．77时可以产生稳定的、充分发展的爆震，而且对应的DDT距离较短．     

浅议充填采煤法在煤矿开采中的应用

目前煤炭开采技术得到了前所未有的发展,煤炭产量迅猛提高,煤炭作为重要的工业能源,在为中国经济增长做出贡献的同时,也带来了诸多社会问题。煤炭资源大量开采造成地表塌陷、地下水位下降等环境问题日益凸显,许多地方的生态环境遭到破坏,村庄的房屋、建筑由于地下开采出现了裂缝,地表河流出现断流甚至枯竭,地下水位下降转移,人们的生存条件及安全受到了严重威胁。     

Neural network based optimization for cascade filling process of on-board hydrogen tank

Compressed hydrogen storage is widely used in hydrogen fuel cell vehicles (HFCVs). Cascade filling systems can provide different pressure levels associated with various source tanks allowing for a variable mass flow rate. To meet refueling performance objectives, safe and fast filling processes must be available to HFCVs. The main objective of this paper is to establish an optimization methodology to determine the initial thermodynamic conditions of the filling system that leads to the lowest final temperature of hydrogen in the on-board storage tank with minimal energy consumption. First, a zero-dimensional lumped parameter model is established. This simplified model, implemented in Matlab/Simulink, is then used to simulate the flow of hydrogen from cascade pressure tanks to an on-board hydrogen storage tank. A neural network is then trained with model calculation results and experimental data for multi-objective optimization. It is found to have good prediction, allowing the determination of optimal filling parameters. The study shows that a cascade filling system can well refuel the on-board storage tank with constant average pressure ramp rate (APRR). Furthermore, a strong pre-cooling system can effectively lower the final temperature at a cost of larger energy consumption. By using the proposed neural network, for charging times less than 183s, the optimization procedure predicts that the inlet temperature is 259.99–266.58 K, which can effectively reduce energy consumption by about 2.5%.     

冲孔灌注桩钢筋笼对中施工技术的改进

冲孔灌注桩钢筋笼对中施工,一般采用外拨钢筋笼锚固筋,在主筋上绑扎混凝土垫块等施工技术,但对于空孔深度大、入岩深度大等复杂工况,则存在较大的局限性。在马南垌排洪河交通桥冲孔桩的施工实践中,进行技术改进,效果良好。改进要点包括:a、焊接钢筋撑架;b、采用空心锤扫孔;c、钢筋笼沉至孔底后上提50 mm。     

严寒地区锅炉水压试验后的冬季保养

严寒地区锅炉水压试验后的冬季充氮、防冻保养措施，并在石横电厂3号炉应用，效果良好。     

Estimation of temperature change in practical hydrogen pressure tanks being filled at high pressures of 35 and 70 MPa

Some complete experimental data sets, not only on the hydrogen temperature within the tank during filling, but also on the supplied temperature and pressure from the station have been opened for analysis of the temperature change with time. The data were independently obtained for 6 different conditions and have been analyzed and checked to validate the Monde et al. model. It is found that the measured temperatures are well predicted using the software based on the model and the heat loss during filling with hydrogen is also well predicted, if a suitable heat transfer coefficient is adopted.     

确定太阳电池结品质因子的新方法

提出了一个确定太阳电池结品质因子Q的新方法，并给出理论推导、求解步骤和实际计算结果。     

充填采矿技术在煤炭开采中的应用

中国煤矿多是地下开采,开采过后很容易引发环境问题。随着经济的发展,社会各界对环境保护的要求越来越高。因此,必须要采取科学、合理的方式来解决煤矿开采引发的环境问题,充填采矿技术就是为了解决这种问题而产生的。简要阐述了煤矿开采中引发的环境问题,然后分析了充填采矿技术的基本原理以及优势,最后探讨了充填采矿技术的应用情况,以期为日后相关工作的开展提供借鉴。     

贴砾管与贴砾管填砾滤水器滤水性能比较

通过室内渗透及渗透试验,证明贴砾管加装填砾后,其出水效果(以渗流量、渗透系数、出水含砂量为指标)均优于贴砾管.此结果已应用于工程实际.     

降低电渣炉电耗的实验研究

研究和分析了充填系数与电耗关系的模型，提出了降低电渣钢成本的理论和途径，给出了电渣重熔过程中充填系数的适用范围。     

团聚的序参量问题

应用胚泡的填充模型对团聚的结构问题进行了分析，并进一步提出团聚序参量的结构，在分析序参量的基础上提出对压力扰动模型的修正，使压力扰动更加符合团聚演化进程各阶段的变化情况，然后利用团聚的序参量解释了沸腾系统中射流的性质及其原因，最后计算团聚序参量结构所得的表面能，表明微观的团聚模型和宏观胚泡在稳态下的统一性。