动态结冰孔隙结构三维建模方法

动态结冰内部呈现多孔结构特点，这一微观孔隙结构是影响其宏观物性的关键因素，然而传统方法难以对三维孔隙结构进行定量表征。为了客观刻画结冰微观结构特征，提出了基于结冰二维图像定量信息的三维微观结构建模方法。首先，研究并确定了真实结冰尺寸与建模区域之间的比例关系，分析比例尺对分辨率和建模的影响；其次，结合二维孔隙率和孔径分布函数，提出了三维孔隙数量及其孔径的推导方法，并给定了孔隙位置随机生成方法；基于此，最终建立了以0-1矩阵形式表征结冰三维微观孔隙结构的方法。实验表明，所生成三维结冰模型的二维孔隙定量信息与实验结果吻合度较高，建模方法准确可行，为动态结冰三维刻画、微观特征参数提取和相关微观仿真模拟提供了新途径。     

Design of an aeronautic pitot probe with a redundant heating system incorporating phase change materials

The aim of this work is the design of a pitot probe (PP) prototype in order to retard the cool down of the tip, in case of a heating element failure. The viability of operation in flight conditions is evaluated. The design consists of a redundant heating system incorporating phase change materials (PCM). Combining experimental observations of ice formation with the implementation of the conjugate heat transfer (CHT) model, with the addition of the heat release due to the phase change of the PCM, the numerical evaluation is developed. The modelling assumptions and numerical implementation of the phase change process are presented. Then, the selection an appropriate PCM is based on the low flammability and volume dilation and the quantitative effects of the material properties on the heat transfer. A commercial PCM solution based on salt hydrates was chosen as the most adequate for the design. The parametric design of the prototype, based on the design of experiment method and fractional factorial testing, is established. A multiple linear regression model was obtained in order to maximize the cooling retardation. The numerical simulations demonstrate that the prototype PP tip temperature remains 194 s longer above 0 °C than that of the conventional model analyzed.     

结冰风洞校准标准研究

本文按结冰风洞制冷方式、试验对象、用途性质和试验段尺寸归纳总结了结冰风洞的类型,指出校准标准主要针对的结冰风洞类型;阐述结冰风洞空气动力流场校准可以依据的3个国内外标准;介绍SAE结冰风洞校准标准中云雾场校准的主要内容;分析研究相关标准的特点和存在的不足;提出未来我国制定结冰风洞校准标准的建议。     

Cold start optimization of the proton-exchange membrane fuel cell by penetrating holes in the cathode micro-diffusion layer

Enhancing the cold start ability of proton-exchange membrane fuel cells (PEMFCs) can widely apply fuel cells in a cold environment. In this study, PEMFC cold start performance was significantly affected by penetrating holes in a cathode micro-diffusion layer (MDL). The testing MDLs were mechanically processed with 0.2-mm-diameter and 0.5-mm-diameter penetrating holes, respectively, and the normal MDL as reference. Fundamental water permeance and PEMFC performance tests at normal temperature were conducted beforehand for all MDLs. The cold start of the fuel cell was experimentally studied by monitoring PEMFC voltage and high-frequency impedance. Results show that the 0.5-mm-diameter penetrating holes improve the water permeance at least three orders of magnitude than the normal MDL. The fuel cell using the MDL with the 0.2-mm-diameter penetrating holes performs best in regular operation at 70 °C and in cold starts from ?7 °C.     

主通风机运行监测报警装置的研制与应用

介绍了主通风机运行监测报警装置的功能、特点、工作原理和应用情况 ,并对该装置应用中的注意事项作了叙述。该装置实现了对主通风机主要运行参数实时连续监测和故障报警 ,保障了矿井通风安全     

多路温度检测仪的设计

介绍多路宽量程温度检测仪的主要电路结构和工作原理 ,整个系统采用模拟温度传感器来拓宽测温范围 ,以单片机为核心完成温度的巡测、数据处理、显示及上下限报警功能。介绍了测温精度进一步提高的设计方法及温度的标定方法。     

后张梁灌浆材料及工艺对结冰压的影响

研究了水灰比mw/mc、引气剂、养护时间及养护温度对灌浆材料结冰压的影响.结果表明:水灰比越大,灌浆材料的结冰压越大;养护时间少于24 h的非引气灌浆材料在各个水灰比下均存在较大的结冰压;非引气灌浆材料及水灰比大于0.32的引气灌浆材料在15℃下养护24 h或5℃下养护40 h,其结冰压有较大幅度的降低;掺加引气剂可显著降低灌浆材料的结冰压,当水灰比小于0.36时,掺引气剂的作用尤其明显.     

带并联间隙地线复合绝缘子直流覆冰闪络特性

架空地线融冰已成为一个亟需解决的问题,目前通常对架空地线进行改造加装带间隙的绝缘子并采用直流融冰,其融冰电压受到地线绝缘子放电电压的制约,进而也影响了地线融冰的长度。对耐张型和悬垂型两种地线绝缘子在严重覆冰条件下并联间隙大小与地线绝缘子直流冰闪电压间的关系进行了试验研究。结果表明:两种地线绝缘子表面清洁、未覆冰情况下,其直流50%放电电压U50%与并联间距d呈幂指数关系,随着并联间距d增大,U50%增大,且增速逐渐减小;覆冰条件下,耐张型并联间隙地线复合绝缘子并联间距的选择与覆冰厚度di相关,可以选为(10+2di)mm;悬垂型地线绝缘子在严重覆冰地区建议选择80~100mm的并联间距。在保证融冰期间地线与杆塔保持良好绝缘的条件下,应选择较小间距来提高其防雷性能。     

架空输电导线三维时变积冰计算

输电线路覆冰严重影响电网安全运行。现有输电线路积冰模型多忽略轴向积冰差异，且将关键积冰参数设定为时不变(单步)条件，鲜见时变参数(多步)三维积冰模型的讨论。本文基于润滑理论及导线覆冰机理，提出了考虑时变积冰参数影响下的输电导线覆冰模型。依托ANSYS-Fluent ICING模块，对三维导线模型开展时变参数积冰计算，利用真实输电线路覆冰试验数据对计算方法的有效性进行了验证，计算结果与试验结果吻合度较好。在此基础上对比研究了单步与多步积冰算法，并着重分析了输电导线倾斜角度、导线直径对积冰形貌、积冰质量的影响。结果表明：多步积冰计算法较单步积冰计算法精度提高约8%。干覆冰条件下，随输电线倾斜角度增大，输电线上积冰形貌和积冰质量均没有明显变化；湿覆冰条件下，输电线倾斜角度对积冰有显著影响，当倾斜角度由0°增至60°,表面积冰覆盖面积减小、积冰形貌逐渐圆滑，但积冰质量降低约21%。对比不同直径导线积冰计算结果，大直径导线积冰量明显高于小直径导线。     

家用玻璃破碎报警电路的设计

针对日常家庭生活中经常容易出现的失火、被盗现象,设计了一种玻璃破碎报警器件,来提高安全防护的效果。文中通过选用压电式传感器MPX4115A来感应外界信号的变化,将感应信号传递给单片机控制系统,最终的信号以蜂鸣和光闪两个方面来实现较好的报警效果。