液氢温区冷氦增压试验系统的设计

针对液体火箭冷氦增压系统试验研究的不足,设计并建设了液氢温区冷氦增压试验系统,采用深低温制冷机组配合高压低温换热贮罐来实现液氢温区高压冷氦气源;使用管壳式加热器真实模拟箭上换热器的换热性能与流阻;提出以排气方式模拟贮箱推进剂消耗过程中压力的变化情况。该试验系统安全可靠,更加真实地模拟了液体火箭冷氦增压系统的工作过程。     

超临界氦加温增压系统试验研究#br#

为了验证超临界氦加温增压技术在运载火箭上应用的可行性,建立了超临界氦加温增压系统试验平台,开展了增压系统试验。通过分析试验过程中超临界氦贮罐压力和温度、增压孔板入口压力、模拟贮箱内压力等参数的变化规律,获得了超临界氦加温增压系统的增压性能。试验中超临界氦加温增压系统工作压力较小,并且系统中的电磁阀与孔板组合能将贮箱压力维持在设计范围内,表明该系统增压性能稳定,是一种安全可靠的液体火箭增压系统。     

超临界氦加温增压系统试验研究

为了验证超临界氦加温增压技术在运载火箭上应用的可行性,建立了超临界氦加温增压系统试验平台,开展了增压系统试验。通过分析试验过程中超临界氦贮罐压力和温度、增压孔板入口压力、模拟贮箱内压力等参数的变化规律,获得了超临界氦加温增压系统的增压性能。试验中超临界氦加温增压系统工作压力较小,并且系统中的电磁阀与孔板组合能将贮箱压力维持在设计范围内,表明该系统增压性能稳定,是一种安全可靠的液体火箭增压系统。     

冷氦增压电磁阀动力学稳定性分析#br#

对一种冷氦增压电磁阀构建了阀芯运动控制方程及AMESim模型,通过线性稳定性分析求解电磁阀的压力 流量临界稳定曲线,并开展主阀芯的扰动响应特性分析。计算结果表明,流量较小时阀芯平衡状态不稳定,受到微小扰动就会形成自激振动;随着流量增大,平衡状态逐渐趋于稳定;同一工作压力下,介质为冷氦时电磁阀的稳定性优于常温氦气和空气;增加电磁阀与孔板间的连接管路长度,能够提高阀门工作稳定性。     

冷氦增压电磁阀动力学稳定性分析

对一种冷氦增压电磁阀构建了阀芯运动控制方程及AMESim模型,通过线性稳定性分析求解电磁阀的压力-流量临界稳定曲线,并开展主阀芯的扰动响应特性分析。计算结果表明,流量较小时阀芯平衡状态不稳定,受到微小扰动就会形成自激振动;随着流量增大,平衡状态逐渐趋于稳定;同一工作压力下,介质为冷氦时电磁阀的稳定性优于常温氦气和空气;增加电磁阀与孔板间的连接管路长度,能够提高阀门工作稳定性。     

低温阀门密封副材料性能研究

对低温阀门设计中经常用到的金属及非金属材料,通过液氮和液氦浸泡分别模拟液氧温区和液氢温区,利用压力机,研究其常温、液氧温区和液氢温区下材料特性,为低温阀门设计积累数据和经验。     

挡圈引起冷氦电磁阀用弹簧蓄能圈失效机理分析

某型号用冷氦电磁阀在室温下动作若干次，主阀发生卡滞；但在低温(-196℃)下工作正常。对卡滞的电磁阀进行分解，发现主阀上维持前后压差的弹簧蓄能圈发生失效，蓄能圈内金属弹簧碎断，金属片进入主阀与壳体之间的间隙，进而卡住主阀；后将主阀上的挡圈取下，电磁阀恢复正常。为分析挡圈造成蓄能圈失效的机理，分别建立起冷氦电磁阀带挡圈及不带挡圈的AMESim数学模型，获取两种状态下主阀及蓄能圈在电磁阀动作时的运动特性曲线；以此为基础，在LS-DNYA显示动力学分析软件中建立起主阀-蓄能圈冲击仿真模型。计算结果表明：挡圈令蓄能圈在电磁阀打开过程中背部憋压。在蓄能圈运动速度变慢后，与主阀发生碰撞，造成蓄能圈失效。     

增压式电控喷射系统高速电磁阀响应特性仿真研究

高速电磁阀在控制系统中的应用越来越广泛,其响应速度直接影响了系统的性能。本文对增压式电控喷射系统的高速电磁阀结构及数学模型进行研究并建立仿真模型。然后通过运用Matlab软件中的Simulink对电磁阀的数学模型进行仿真,分析电磁阀的响应特性。     

气液增压系统中电磁换向阀建模及特性分析研究

对气液增压系统的组成、原理及关键技术进行了阐述。为了改进气液增压式系统的动态性能,对电磁换向阀进行了数学建模,并采用建模分析软件MATLAB/Simulink进行仿真计算,分析了气隙长度、驱动电流大小、线圈匝数、气源压力等关键参数对电磁阀工作性能的影响。根据仿真分析的结果,对现有气液增压系统的关键部件提出了改进方案,实验结果证明了优化方案的可行性。     

中国自主研成首台万瓦级液氢温区低温制冷设备

<正>由财政部支持、中科院理化技术研究所承担的国家重大科研装备"大型低温制冷设备研制"项目29日通过验收。据悉,该设备不仅可以满足未来大科学工程、航天工程等国家战略高技术发展对液氢温区大型制冷设备的需要,更将促进相关领域先进技术的发展。为打破长期受制于人的被动局面,中科院科研人员在几十年低温技术积累的基础上,坚持走自主创新道路,通过四年多的拼搏奋斗,实现了我国在液氢温区万瓦级     

高速开关电磁阀力控系统线性增压控制研究

针对防抱死制动系统线性增压需求,建立某高速开关电磁阀阀芯力平衡数学模型,给出阀芯平衡状态附近线性化增量微分表达式,建立液压缸压力变化数学模型,给出液压缸压差的增量表达式,得到高速开关电磁阀力控系统压力和通电电流的传递函数。通过某高速开关电磁阀电磁场和流场的有限元分析,得到阀芯所受电磁力、阀芯所受液压力及流量随阀口开度的变化曲线,研究电磁力、液压力与流量之间的定量关系,阐述高速开关电磁阀力控系统线性增压基本原理,给出力平衡点的稳定条件,提出能够实现线性增压的控制方式;结合流场、电磁场分析结果建立某高速开关阀整体模型,对电磁阀开启过程进行仿真,并进行线性增压试验,验证了该控制方式对于恒流量输出的可行性和仿真计算方法与结果的正确性。     

我国大型低温制冷技术取得重大突破

正国家重大科研装备研制项目"液氦到超流氦温区大型低温制冷系统研制"日前通过验收及成果鉴定,这标志着我国具备了研制液氦温度(-269 ℃)千瓦级和超流氦温度(-271 ℃)百瓦级大型低温制冷装备的能力。项目成果鉴定专家组认为,该项目整体技术达到国际先进水平,其中高稳定性离心式冷压缩机技术和兆瓦级氦气喷油式螺杆压缩机技术达到国际领先水平。据了解,2015年12月,中科院理化所开始启动研制工作,该所在研制过程中先后取得了一系列核心技术突破,     

非金属低温省煤器在烟气余热深度回收中的应用

国内火电机组的烟气余热回收多数采用金属低温省煤器,但面临受热面低温腐蚀、烟温降低不到位、烟气余热回收不充分、设备更换频繁、无投资收益等严重问题。以用户现场一台330 MW燃煤机组实际运行案例为依据,介绍非金属低温省煤器的特点、换热性能、结构型式,并进行了非金属与金属低温省煤主要技术指标的对比,阐述了非金属低温省煤器应用方案,并对其换热性能和经济收益进行了计算分析,结果表明,非金属低温省煤器更加适合在燃煤电厂中进行尾部烟气余热深度回收。     

基于PWM控制的高速开关电磁阀在汽车防抱死制动系统中的应用

在汽车防抱死制动系统(简称ABS)的控制过程中,一般是由电子控制单元控制二位三通的高速开关电磁阀来实现制动轮缸的压力增压、保压和减压三种状态的控制.为了提高系统的响应速度和控制精度,研究采用PWM控制高速开关电磁阀的液压制动式防抱死制动系统,分析了PWM控制原理、高速开关电磁阀的工作特性以及高速开关电磁阀在汽车防抱死制动装置中的具体应用.     

两级相继增压柴油机性能仿真研究

两级相继增压技术结合了两级增压技术和相继增压技术,在提高原机单级增压比的同时,拓宽了工作流量的匹配范围,本文基于GTPOWER软件搭建一维模型并与SIMULINK软件进行耦合,以一台船用高速柴油机作为研究对象,将原机单级增压系统改装为两级相继增压系统,对其推进特性与万有特性进行稳态仿真计算,并与原机的实验结果进行限制条件的对比。结果表明,两级相继增压在推进与万有特性模式下,相对于原机时,燃油消耗率均有所下降,最高爆发压力均有所提高,NOX排放量增加,Soot排放量降低。除此之外,本文还对该柴油机进行了瞬态仿真计算,对1TC与2TC切换时空气阀与燃气阀之间的开关时刻进行了比较和分析,得到了较为合理的开关延迟时刻。     

离心式液氢泵的动力特性与传热特性分析

对输运液氢的离心式液氢泵进行低温结构设计与动力单元分析,叶轮是速度能转变为压力能获得高压流体的重要部件,对离心泵的稳定输出特性有较大的影响。其中,转子(包括转轴和叶轮)是连动部件,也属于低温泵结构性传热部件。对应用于储运系统的某小流量高压头的离心式液氢泵的叶轮和转轴部件,进行功能分区,利用CFD内嵌模块对其进行数值计算。根据运行系统中输送载荷,对低温条件下的转子部件进行热-结构耦合瞬态应力应变分析,获得其动力特性;采用流固耦合方法,对叶轮区的流体域进行数值计算,分析不同流体载荷下叶轮表面应力分布;对低温离心泵轴-叶轮的传热区进行设计,分析低温-室温隔热效果,为离心式液氢泵的设计研发、结构优化和性能改进提供理论依据和参考。     

某型增压柴油机排气系统的仿真研究

排气系统设计是否合理对柴油机的性能有着重要影响,为了探求某型增压柴油机采用不同排气系统的优越性,本文以内燃机性能仿真软件GT-Power为平台,建立了工作过程仿真模型,利用试验数据验证了模型的可靠性。柴油机采用脉冲增压系统,针对定压增压系统和MPC增压系统对原机的排气系统进行了重新设计,建立了定压增压系统和MPC增压系统的柴油机模型,并分别对其进行了稳态工作过程计算,着重分析研究了采用不同排气系统对该柴油机性能的影响,为该柴油机排气系统的改进提供了参考依据。     

基于高速开关电磁阀PWM控制的汽车ABS研究

在汽车防抱死制动系统的控制过程中,一般由电子控制单元控制二位三通高速开关电磁阀来实现制动轮缸压力的增压、保压和减压3种状态控制.为了提高系统响应速度和控制精度,采用PWM控制高速开关电磁阀的液压制动式防抱死制动系统,分析了高速电磁开关阀结构型式及工作原理、PWM信号控制的ABS系统以及PWM信号控制过程.     

蒸汽发生器换热管氦检漏检查系统及技术研究

高温气冷堆蒸汽发生器对换热管氦检漏检查系统的尺寸限制较大，在其有限空间内实施换热管氦检漏检查需要考虑系统的可靠性，安全性等因素。换热管氦检漏检查系统具有定位器、运动控制、传感器的信号处理、视频采集等模块。总控制柜作为整个系统的中转站，提供系统内各个模块的接口，可以将定位器的运动控制信号、氦质谱检漏仪/温度压力传感器的模拟量信号以及摄像头的视频信号汇总传输给上位机软件，实现上位机软件与整个为氦检控制系统的通讯，从而控制系统协同作业，完成氦气漏率的测量。     

直动型气动电磁阀综合性能测试系统研究

针对目前国内对直动式气动电磁阀测试存在的不足问题,采用高速数据采集系统,应用计算机控制技术,设计了电磁阀综合性能检测系统.测试项目主要有动态特性检测、密封性检测、疲劳寿命测试,并首次引入了最低先导压力的测试,突破了以往只针对单个参数测试的局限.为验证系统的准确性,设计完善了一种基于MATLAB/Simulink的电磁阀动态仿真模型,可应用于电磁阀设计时的多参数仿真和优化设计.运用仿真模型和测试系统,测试、分析了气路压力条件对电磁阀性能的影响,确定了电磁阀测试或使用时的最佳气路压力条件.实验结果表明:该系统能很好地对电磁阀的综合性能进行评判,系统时间分辨率达到0.1ms,压力分辨率0.1 kPa.