水空两栖涵道风扇推进器推力理论分析及实验验证

由水空两栖机器人的应用需求出发,从理论计算、仿真以及实验三方面设计了一种涵道风扇推进器.通过理论计算,分析了风扇和电机在2种介质中的工作曲线,提出了风扇推力系数和转矩系数的预估模型.通过选取适当的预估参数,得到了风扇和电机的设计参数.根据理论计算结果,选取了一种较为合适的风扇和电机的组合方式.为了验证理论计算的可靠性,对仅考虑扇叶的理想情况进行了CFD(计算流体动力学)仿真分析.为了研究实际的涵道风扇推进器的工作情况,还对考虑涵道整体表面结构的实际情况进行了CFD仿真分析.最后,对该组合方式的涵道风扇推进器进行了实验,得到了涵道风扇在水下和空气中的实测推力系数分别为1.47×10-4和2.48×10-4,实际情况下仿真结果与其的相对误差分别为10.9%和3.6%,接近于实验本身的不确定度;得到的空气中的推力可达55 N以上,水下推力可达245 N以上,均可以满足2种介质中的使用要求.     

含煤盆地深层“超饱和”煤层气形成条件

中国深层煤层气资源丰富，但总体勘探和认识程度较低，尚未形成较为系统的深层煤层气地质理论。通过解剖分析准噶尔盆地白家海凸起和鄂尔多斯盆地临兴区块深层"超饱和"煤层气井的试气/生产动态，估算原地游离气的含气量，分析了深层"超饱和"煤层气的形成条件。研究表明：①深层"超饱和"煤层气储层中除吸附气外，还含有原地游离气，用常规试气方法可直接获得气流，煤层气的产出不明显依赖于排水降压；②埋藏超过一定深度，在煤阶和温度的综合作用下，煤的吸附能力将随埋深的继续增加而降低，煤层中吸附气的饱和度有增加的趋势，在达到吸附饱和后，出现原地游离气并形成"超饱和"煤层气，盆地深层具有"超饱和"煤层气形成的优势条件；③由于地温梯度和压力梯度的不同，不同盆地"超饱和"煤层气出现的临界深度不同，异常高压和异常高热流可以降低深层"超饱和"煤层气形成的临界深度；④深层"超饱和"煤层气开发具有大大缩短见气时间、充分利用地层能量和累积产水量低等优势，有望成为未来煤层气勘探开发的一个重要领域。     

THIS MONTH

兵器新品廊以色列舰载型"铁穹"反火力压制系统以色列拉斐尔公司在2014年10月底法国巴黎海军装备展上展出了舰载型"铁穹"反火力压制系统。它被称为"C-穹"(C-DOME),系统尺寸仅有冰柜大小,可以集成到近海巡逻舰、小型护卫舰或近海船只等小型舰船上。系统采用多联装发射装置,舰船甲板下方安装有模块化垂直发射单元,内装10枚封装在发射箱内的垂直发射型"塔米尔"拦截导弹。拦截目标时,系统每秒钟可发射1枚"塔米尔"导弹,以应对敌方发动的饱和攻击。     

基于量子效应的微型推进器设计

微/纳机电系统(MEMS/NEMS)技术的发展,大大促进了航空航天领域飞行器的微型化。依据量子理论,有效提取真空中的零点能,并以此作为驱动能源,可以解决微型飞行器由于必须携带燃料而增加重量等问题。从理论上阐述了真空零点能及Casimir力的产生机理,研究了真空中两平行平板和矩形腔等结构设计依据,提出并建立了以Casimir力作为驱动力的微型推进器设计模型。     

沉管灌注桩施工质量问题的探讨

1.沉管灌注桩施工出现的质量问题 （1）缩颈.对于缩颈造成的原因主要是拔管速度过快,混凝土来不及下落,而被泥土填充.在流塑淤泥质土中,由于下套管产生的振动作用,使混凝土不能顺利地灌入,被淤泥质土填充进来,而造成缩颈.桩身间距过小,施工时受邻桩挤压.在地下水位以下或饱和淤泥或淤泥质土中沉桩管时,土受强制性扰动挤压,土中水和空气未能很快扩散,局部产生孔隙压力,当套管拔出时,混凝土强度尚低,把部分桩体挤成缩颈.在靠近地面处由于桩管的摩阻力减小,拔管速度容易加快,而管内混凝土自重压力又小,不易流出管外,泥砂挤入桩孔而使桩身混凝土断面变小,产生缩颈.     

岩石圈深部温度压力条件下褐煤与水的热模拟研究

在压力高达1—3GPa、温度为400—700℃的条件下，在密闭体系中进行了褐煤加水的模拟实验。分析了实验产物中液态烃的变化规律，并讨论了压力、温度及恒温时间对有机质演化的影响。实验结果表明，热模拟液态产物氯仿沥青“A”的有机碳含量为0．91％-2．55％，2GPa条件下其高峰值后移至700℃，说明高压抑制了液态烃的生成，同时压力升高有利于有机质降解产物的环化、聚合和芳构化。在400—600℃条件下，温度升高或恒温时间增长，OEP和Pr／Ph值均减小；而在700℃的恒温条件下，压力增高，OEP和Pr／Ph值均增大。说明有机质的成熟度与温度和加热时间成正相关，而压力增加抑制了有机质的成熟演化。在高压条件下，芳烃演化的主要趋势是甲基化作用，压力升高有利于甲基化反应和甲基重排。     

变速鱼雷推进器动态模型理论研究

传统鱼雷推进器静态模型已无法满足变速鱼雷的建模需要，为了解决这一问题，在国内外学者研究的基础上，运用流体动力学方法，建立了鱼雷推进器比较精确的动态模型。该模型是以推进器来流速度和螺旋桨转速为状态变量，以电机施加转矩为输入，螺旋桨推力和转矩为输出的。     

微胶体推进器起始工作电压的估计方法研究

提供了一种考虑到微制造工艺实际的对微胶体推进器的起始电压进行估计的方法.本方法的关键在于把基于深度干法腐蚀的微推进器的两极简化成一组双曲等势面中的两个,利用拉麦方程得到微推进器两极间静电场分布的近似解.进而分析微胶体推进器源极顶端工质液滴的静电力和表面张力的平衡,得到微胶体推进器的起始工作电压.按照工作电压的估计方程,基于ICP腐蚀,设计了4种微胶体推进器.利用悬臂梁和电涡流微位移传感器对微推进器的测试结果表明,利用该方法对微胶体推进器起始电压进行的估计和实际测试结果有很好的一致性.