记忆合金自调节式高效微型节流制冷器机理研究

为设计高效记忆合金自调节式节流制冷器,介绍了自调节式节流制冷器的工作原理,给出利用记忆合金驱动阀针进行流量调节的机理。对记忆合金通过控制节流阀针的位移调节制冷工质流量过程进行计算分析,模拟了在不同初始高压和节流孔径的条件下,节流制冷器流量随调节阀针位移的变化关系。为实现螺旋翅片管换热器高效换热,对其进行了系统的强化换热分析,分别对内管管径、芯管管径以及翅片尺寸等影响其换热效率的多参数进行优化,得出提高制冷器效率的有效途径。     

内弹道过程中气体工质做功能力计算分析

计算分析了3种假设条件下不同气体工质的极限速度,理论推导真空中气体工质自由膨胀所获极限速度的关系式,建立了三维非定常条件下35 mm等截面轻气炮数学模型,采用ANSYS-CFX软件对不同气体工质所获弹丸初速进行模拟计算,对比了不同比例的氢氦混合气体对轻气炮弹丸初速的影响.结果表明:氢气是做功能力最强的气体工质,并且氦气在发射小质量弹丸时具有显著优势.     

战术导弹红外制导技术中的微型制冷器

本文简要地评述了红外制导技术中常用的三种制冷器——节流式制冷器,输液式制冷器及半导体制冷器的基本工作原理和主要性能特点。供有关技术人员,尤其是导弹总体设计师在选择方案时参考。     

边界形状对气液相互作用过程的影响

为了控制整装式液体发射药火炮燃烧稳定性,针对渐扩形和矩形药室结构,利用高速摄影方法,观察了气体射流在液体中的扩展过程,获得了泰勒空腔的扩展速度.在实验基础上,建立了舍能气体射流在液体工质中扩展的二维模型,利用FLUENT软件对非稳态气体射流与液体工质相互作用的过程进行了模拟,获得了气体射流场等温线、等压线和等密度线分布图,分析了边界形状对射流扩展特性的影响.数值模拟结果表明,对于渐扩形边界,气体射流扩展到台阶处有旋涡出现;在相同条件下,矩形边界与渐扩边界相比,气体射流轴向扩展速度大,而径向扩展速度小.计算结果与实验结果吻合较好.     

潜射模拟弹筒口压力场仿真

基于含相变VOF模型和动网格技术并采用三维对称模型对潜射模拟弹筒口压力场特性进行了仿真分析,获取了3种不同出口速度条件下的筒口气泡脉动规律、作用在筒盖上的压强变化特性以及筒盖上的受载力矩时程,对比分析了水的可压缩性和工质气体初温对筒盖受载以及受载脉动脉宽的影响。结果表明,仿真与测试数据吻合较好,工质气体的初始温度对筒盖受载脉宽影响较大,水的可压缩性对仿真结果也有不容忽视的影响。可为筒盖系统受载分析以及筒盖系统设计提供参考。     

红外探测器制冷技术

在军用红外系统中,月前主要使用的制冷器有:开式焦耳-汤姆逊制冷器、热电制冷器和包括斯特林循环、威留麦循环以及吉福特·麦克马洪循环在内的各种机械制冷器。本文概述了这几种制冷器的特点、发展和应用情况,并简单讨论了影响制冷性能的某些因素和关键的技术问题。     

一级气体炮内弹道方程修正及仿真验证

根据一级气体炮的工作原理和特点,分析了现有一级气体炮内弹道方程存在的问题及原因,指出在一级气体炮内弹道计算时,气室容积和气室形状不能忽略。根据火炮内弹道计算,引入气室扩大系数与弹丸相对行程,重新推导虚拟质量系数中气体运动功修正项,并与理想气体状态方程、热力学基本方程、弹丸运动方程等联立推导出一种一级气体炮内弹道修正方程(修正方程2),将该修正方程与气体炮内弹道经典方程以及一种基于密度修正的气体炮内弹道修正方程(修正方程1)对比,并通过流体仿真软件FLUENT进行仿真验证。结果表明:3种方程在容积较小且气体工质分子质量较小时偏差很小;修正方程2与仿真结果基本相符,适用范围不受气室结构和气体工质的影响,验证了修正方程2的正确性和适用性。     

含能气体射流在液体工质中扩展的两维模型及数值模拟

为了研究整装式液体发射药火炮燃烧稳定性的控制方法,针对渐扩型药室结构,建立了含能气体射流在液体工质中扩展的两维模型,应用FLUENT应用软件对非稳态气体射流与液体工质相互作用的过程进行了模拟.探讨了渐扩型结构尺寸、喷气压力和喷口直径参数变化对射流扩展形态的影响,获得了射流场等温线、等压线和等密度线图.结果表明:当渐扩尺寸比为0.8、喷气压力大于30 MPa、喷孔直径大于2 mm时,气体射流发展不稳定,气液湍流掺混强烈.模拟出的射流轴向扩展速度和实验结果基本吻合.     

军用斯特林制冷机驱控器测试系统的分析与设计

由于对军用斯特林制冷器的使用环境要求越来越高，所以其驱动控制器已显得特别重要。控制器性能的好坏将直接影响制冷机的工作状态，驱动控制器已成为制冷机系统的神经中枢，它控制着制冷器的工作，对整个武器系统也是至关重要的，所以对其性能参数的测试是非常关键的，有必要开发自动测试系统。     

旋转式室温磁制冷回热器二维多孔介质模型仿真

在考虑了主动式回热器（AMR）中单元小格内磁热性工质粒径的不同和位置分布随机性的情况下,建立了室温磁制冷机关键零部件——AMR的二维多孔介质模型,并对系统进行数值模拟计算优化。与实验结果对比表明,该模型的计算温度曲线与实验结果温度曲线具有相同的发展趋势,个别区域存在一定的计算误差,但其在可以接受的范围内。通过分析冷却流体流量、AMR转速以及磁场强度对室温磁制冷机性能的影响,结果表明：当换热流体流量增加时,有助于抵消AMR中残留液体对于性能的影响;转速的增加减少了换热流体与磁工质的换热时间,对于制冷机的性能存在不利影响,但是这一影响在冷却流体流量较大时会变小;增加磁场强度有助于减轻残留液体对于制冷量的影响,系统性能也有明显的提升。在考虑了主动式回热器（AMR）中单元小格内磁热性工质粒径的不同和位置分布随机性的情况下,建立了室温磁制冷机关键零部件——AMR的二维多孔介质模型,并对系统进行数值模拟计算优化。与实验结果对比表明,该模型的计算温度曲线与实验结果温度曲线具有相同的发展趋势,个别区域存在一定的计算误差,但其在可以接受的范围内。通过分析冷却流体流量、AMR转速以及磁场强度对室温磁制冷机性能的影响,结果表明：当换热流体流量增加时,有助于抵消AMR中残留液体对于性能的影响;转速的增加减少了换热流体与磁工质的换热时间,对于制冷机的性能存在不利影响,但是这一影响在冷却流体流量较大时会变小;增加磁场强度有助于减轻残留液体对于制冷量的影响,系统性能也有明显的提升。     

飞行器主动热控用半导体制冷器性能初步研究

为了利用半导体制冷器进行飞行器关键部位的热控方案设计,对某型半导体制冷器性能进行了测试与参数分析。设计了半导体制冷器的性能测试方案,获得了散热端不同散热工况下的试验数据,分析了电流与电压、温差、制冷量等相互之间的关系,并获得了制冷器的温差电势率α、总热导K和总热阻R,对其热电性能参数进行了反推计算和对比验证,验证了计算模型。使用该型制冷器对某型飞行器关键部位热环境进行了热控方案设计,获得了其工作参数和制冷效率。     

液体工质电热化学炮的两维多相流模型研究

液体工质电热化学炮内弹道过程的本质是高速等离子体射流与推进剂工质的相互作用并推动弹丸运动的过程，基于对该过程物理机理的现有理解，本文提出了用于描述液体工质电热化学两多相流模型，主要包括；描述等离子体与液体工质气态产物运动的两湍流模型和描述由等离子体射流卷吸引起的液体工质颗粒运动的颗粒轨道模型，根据上述模型进行了数值计算。     

超辐射发光二极管温度误差模型研究

超辐射发光二极管(SLD)由SLD芯片、半导体制冷器及热沉、热敏电阻等组成.若制冷器线性度较高,随温度升高,SLD管芯温度会降低,导致波长略微降低.若制冷器线性度较低,则结果相反.故根据光纤陀螺的原理,导出光源在温度变化时对陀螺精度影响的温度误差模型,再针对不同的环境温度来确定其补偿,以提高光纤陀螺的测量精度.     

液体工质电热化学发射过程内弹道特性分析

描述了液体工质电热化学发射系统中液体工质的内弹道过程，并建立了相应的数学模型、编制了计算程序，该模型用经验关系修正燃烧过程中Ｋｅｌｖｉｎ－Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ动力不稳定性的影响，可用于预测燃烧过程压力、弹丸行程的瞬时变化。结果表明液体工质电热化学发射过程中燃气压力存在双峰现象，第一个峰值出现在弹丸几乎尚未运动的时刻，与初始空腔体积以及初始等离子体射流有关；第二个峰值则是等离子体和工质分解的共同作用结     

一级轻气炮内弹道数值模拟

利用拉格朗日方法跟踪弹后工质的运动规律，采用ＶｏｎＮｅｕｍａｎｎＲｉｃｈｔｍｙｅｒ差分格式对带有坡膛，有限药室工的一级轻气炮进行了内弹道一维数值模拟，对不同的工质，在初温及相对装药量变化的情况下进行了计算，计算结果表明：（１）对同一种工质，初始装填压力ｐ０和ｗ／Ｍ相同时，初温时弹丸的相对初速ｖｇ／ｃ０和炮口压力Ｐｇ几乎没有影响；（２）对同一种工质，在Ｐ０相同时ｖｇ／ｖ０可表示成ｗ／Ｍ的函数，并随ｗ     

潜载导弹水下弹射筒口气泡数理模型

潜载导弹水下弹射产生的筒口气泡载荷对水下发射安全有着重要影响.围绕潜载导弹水下弹射筒口气泡膨胀降压和收缩增压的物理机制,建立筒口气泡载荷发展变化的数理模型,为气泡载荷特性分析提供有效途径.数理模型利用不可压缩势流模型描述水环境在气泡作用下的流动状态,采用包含筒内外工质气体的均压模型描述气泡压强变化,并采用直接边界元法进...     

杠杆式气动液阀建模及动态特性分析

建立了杠杆式气动液阀的动力学模型,对其响应特性进行仿真,并与试验结果进行比较,验证了模型的正确性.分析了控制气体压力、控制腔容腔半径、与电磁阀之间连接管长度以及工质腔入口压力等因素对气动阀启动过程的影响.     

汽车防撞气囊气体发生剂燃烧示性参数的实验研究

通过密闭爆发器试验，对含有叠氮化钠类汽车防撞气囊用气体发生剂的火药烽、余容、燃烧速度进行了实验测量，为研究气体发生剂在气体发生器中的燃烧特性提供一些有用的基础数据。     

燃气射流在变截面充液管道内作用特性研究

为了探究燃气射流在变截面充液管道内与液体工质相互作用对管道稳定性的影响,对燃气射流作用下液体工质的运动特性进行研究。建立燃气射流在变截面充液管道内作用的仿真模型,采用ANSYS FLUENT流体仿真软件对燃气射流作用下的变截面管道内流场变化特性进行数值模拟,获得了液体工质的运动变化特性;根据液体工质运动特性的仿真结果探究了各主要参数对管道稳定性的影响。研究结果表明:在燃气射流作用过程中,燃气与液体工质逐渐混合,形成气液混合相从管道中喷出;在燃气作用初期,液体工质主要作用在管道平直段,粘滞阻力先增大后减小且峰值相对较小;在燃气作用中期,液体工质主要作用在管道收敛段,粘滞阻力峰值逐渐增大;在燃气作用后期,液体工质主要作用在管道扩张段上,粘滞阻力峰值最大。     

程控化脉冲能源在电热加速器中的应用

一种介于瞬变能源与缓变能源特性之间的特殊大容量脉冲能源系统，其主要特性是电压5－25kV，最大电流3－10mA，放电脉冲40－200μs。由于现有大功率放电开关的性能限制，脉冲能源系统基本上采有简模块化的放电网络结构；因此，工作负载上的电流波形优化不仅依靠贮能模块的工作参数调节，而且更大程度上取决于程序放电组件的分时控制。阐述了分时放电脉冲能源系统实现梯形放电波形所需的分时放电控制规律，对这种程控化脉冲能源在装填高压轻气体工质的加速器中的应用进行了分析，并给出了实验结果。