液氢温区冷氦增压系统试验研究

针对某型号火箭冷氦增压系统,建设了液氢温区冷氦增压系统试验平台,通过试验得到了冷氦气源压力和温度、冷氦加热器性能、模拟贮箱压力和温度的变化规律.结果表明:低温制冷机组配合高压低温换热贮罐可以真实模拟箭上的冷氦气源;根据对增压过程中贮箱压力的分析表明排气方式可以真实模拟箭上推进剂消耗过程中贮箱压力的变化情况;另外,试验中压力信号器、电磁阀和贮箱工作正常,验证了火箭冷氦增压系统的可靠性.     

火箭推进剂贮箱低温性能试验压力控制方法研究

为解决以往贮箱低温综合性能试验中压力控制精度不高的问题,通过研究贮箱低温综合性能试验中介质变化情况,根据现有试验条件,提出一种贮箱低温综合性能试验高精度压力控制方法,通过多次试验应用,达到了消除贮箱低温综合性能试验过程中由于低温介质的蒸发和冷凝引起的压力波动的效果,从而有效地提高了贮箱低温综合性能试验压力控制精度。     

有限元分析技术在贮箱结构优化设计中的应用

把有限元分析的技术应用到贮箱的设计中,建立了贮箱有限元模型,并对现有的一个贮箱为例进行结构优化.其中进行了材料非线性分析,得出贮箱各个压力下的应力和变形量,为加工和装配提供可靠的数据,从而使其质量得到减轻,以提高发射有效载荷.     

卫星用推进剂贮箱和高压气瓶封头制造技术

推进剂贮箱、高压气瓶(简称贮箱、气瓶)是卫星推进分系统的重要核心部件。简要介绍了贮箱、气瓶封头制造的技术概况,并对热冲压工艺方法的选择过程进行了介绍。     

液体火箭冷氦增压系统低温试验研究

为研究液体火箭低温氦增压系统中电磁阀与孔板组合方式的增压性能和优化孔板的设计,开展了使用液氢温区的氦气作为增压介质的冷氦增压系统试验,并通过排放液氧模拟火箭贮箱内液氧的消耗.通过分析试验过程中增压氦气流量和贮箱压力的情况,获得了该增压方式对贮箱的增压性能.试验结果表明电磁阀与孔板组合能将贮箱压力维持在设计范围内,是一种简单、可行的液体火箭液氧贮箱增压方案.     

带搅拌器ZBO低温贮箱长期在轨存储非稳态分析

针对带搅拌器ZBO低温贮箱在轨工作过程,采用计算流体动力学软件FLUENT对液氢贮箱进行非稳态模拟分析,获得了贮箱内流体的两相流特性以及压力变化规律。低温贮箱的物理模型为贮箱顶部和底部为椭球形,中间为柱段,贮箱顶部换热器连接低温热管,底部采用喷射泵装置。计算结果表明,随着贮箱外部热量的不断导入,贮箱底部和顶部都出现了气泡,并且逐渐增大,流体最高温度和压力不断上升,增压运行至设定值(运行约80 h)后开启喷射泵和低温制冷机,气泡体积均缩小,流体最高温度和压力明显降低(运行约20 min)。     

致密化液甲烷/液氧作为推进燃料性能评价分析

为深入论证致密化低温推进剂带来的收益,系统性地分析了致密化液甲烷/ 液氧作为推进燃料的综合性能。 构建了推进剂贮箱漏热、温升、增压压力、壁厚的动态热力模型,针对不同尺寸的液甲烷 / 液氧贮箱组合,分析了致密化液甲烷/ 液氧对燃料停放温升、发动机推力提升、贮箱增压压力降低、贮箱质量减轻的影响。 并提出了致密化液甲烷/ 液氧过冷程度匹配问题,考虑燃料的充分利用与发动机的推力提升,得出了液甲烷/ 液氧最佳致密化程度的一一对应关系。 研究表明,常沸点状态液甲烷 / 液氧过冷至三相点状态可分别相对减少 75. 3% 与 62. 4% 的增压氦气消耗,同时减轻液甲烷贮箱 16% 的质量与液氧贮箱 31% 的质量;推进剂体积流量不变时可获得三相点状态液甲烷所对应液氧最佳过冷温度为 73. 7K,发动机推力可相对增加3. 4%;液甲烷燃料充足时,三相点状态液氧可提升发动机 6. 9% 的相对推力。     

并联贮箱不平衡输送试验系统的设计

根据伯努利方程建立并联贮箱推进剂输送的数学模型,分析了并联贮箱不平衡输出的主要影响因素在于两路减压阀出口压力偏差和金属膜片贮箱膜片压差散布,提出以水替代有毒推进剂作为试验工质的计算方法。根据理论分析模型设计出并联贮箱不平衡输送试验系统,利用定流量的推进剂输送系统解决金属膜片的翻转压力时刻变化的问题,保证推进剂输送流量的稳定,从而验证了试验系统的可行性,为新一代运载火箭上面级并联贮箱设计提供了试验支撑。     

基于热力学排气的液氮贮箱控压技术研究（英文）

液氢、液氧等低温推进剂在漏热影响下在轨贮箱压力将逐渐升高,采用热力学排气技术的低温贮箱在常重力环境下开展了压力控制原理验证试验,在对试验系统及热力学排气原理进行分析的基础上,贮箱内压力和液相温度随着时间的变化曲线在混合和并行模式中分别给出,测试结果显示在混合模式中单次控压循环时间逐渐缩短,而在并行模式中随试验开展时间逐渐增加,与混合模式阶段相比,液相温度的上升速率明显降低,验证了热力学排气在控制低温贮箱压力方面的效能。     

新产品鉴定信息

由航天科技集团公司510研究所与兰州理工大学联合研制的“贮箱正压漏率检测系统”，最近通过了甘肃省科技厅的技术鉴定。该系统的研制成功为我国航天贮箱的快速检漏提供了条件，同时也可用于压力气瓶、低温气瓶、LNG气瓶及阀门的检漏。     

泄放阀着火时LNG储罐外容器热-结构耦合分析

针对LNG储罐在泄放阀着火的工况,对受到外界高温火焰辐射的LNG外容器的传热和结构进行了耦合分析研究.建立了16万方LNG大型储罐的实体有限元模型,根据规范和相关文献中的推荐方法,获得了泄放阀火焰高温辐射时罐顶外表面的等效辐射温度,根据正常工作时的稳态传热工况进行储罐外容器内表面等效对流传热系数的计算,得到了正常工作时...     

Theoretical and experimental analysis of a CO2 heat pump for domestic hot water

This paper describes the development of a CO₂ air/water heat pump for the production of tap hot water in a residential building. The basic design consists of a single-stage piston compressor, a coaxial type gas cooler, an electronic expansion valve, a finned tube evaporator and a low pressure receiver. The heat pump is combined with a storage tank designed to maintain internal water stratification.The gas cooler pressure optimisation in the case of fixed water delivery temperature was theoretically analysed.A new control method for the upper cycle pressure was developed to maximise the COP of the heat pump, while the water mass flow was adjusted to maintain the set water temperature at the gas cooler exit.Before commissioning, the heat pump was factory tested to verify its energy performance and to validate the high pressure control logic.     

智能化标准压力源的研制

为适应新技术和生产力发展的需要，当前迫切需要研制自动化程度高且可造出标准高压的智能型标准压力源以提高压力计量水平。本文介绍了智能化标准压力源的研制方案及其关键技术。     

Transient and steady-state experimental investigation of flash tank vapor injection heat pump cycle control strategy

Recent research on vapor injection technique has been mostly focused on performance improvement using different system configurations. The flash tank cycle typically shows better performance than the internal heat exchanger cycle. However, the flash tank cycle control strategy is not yet clearly defined. In this study, a novel cycle control strategy is proposed for an R-410A vapor injection flash tank heat pump system and its feasibility was experimentally investigated. The proposed novel cycle control strategy utilized an electronic expansion valve (EEV) for the upper-stage expansion and a thermostatic expansion valve for the lower-stage expansion, and applied an electric heater in the vapor injection line to introduce superheat to the injected vapor by providing a control signal to the upper-stage EEV. Both transient and steady-state system behaviors were studied. The proposed cycle control strategy was found to be able to provide reliable control to the system.     

基于STM32的机车防滑阀性能测试系统设计

针对防滑阀单个部件性能检测设备操作复杂、成本高的问题,设计一套基于STM32的机车防滑阀综合性能测试系统。测试系统以ARM Cortex-M3核的STM32为主控制器,采用高速功率驱动电路控制防滑阀内部两个电磁阀的通断,实现防滑阀的充气、排气和保压3种工作状态快速切换。在模拟机车制动的工作条件下,测试系统对防滑阀的密封性、动作响应时间、阶段充排气性能、快速充排气性能、全缓解和排空性能进行测试。其中,采用内部AD转换器进行高速采集,采集频率最高设置为1 MHz;采用功率驱动电路进行电磁阀控制,开关时间为100μs。经过大量重复性实验,并对测试系统进行不确定度评定,测试结果表明:基于STM32的机车防滑阀性能测试系统的性能稳定,满足测试要求。     

浅谈液压系统中的安全阀及其作用

随着现代工业的迅猛发展和自动化程度的不断提高,液压技术随之得到了快速发展。在液压系统稳定运行中安全阀起着重要作用,如稳压,背压,限压等。     

湿喷机液压制动系统制动阀性能研究

为了研究串联式双回路液压制动阀对湿喷机制动性能的影响,根据制动阀结构及工作原理,考虑稳态液动力等非线性因素,采用键合图理论建立了液压制动系统的动力学模型,基于MATLAB平台仿真分析了制动阀的静、动态特性,并在湿喷机上搭建实验平台进行其制动性能测试。结果表明：制动阀输出压力具有比例特性,后桥制动响应快于前桥,且后桥制动压力约大于前桥制动压力0.2 MPa;制动阀双段制动压力梯度的设计可以满足湿喷机在高低速行驶时动能差别较大的制动需求;制动阀阶跃响应迅速,系统能在0.3 s内趋于稳定,且无明显压力超调,制动性能稳定;在制动阀复位阶段,制动油缸将工作腔油液迅速排入油箱,解除制动。制动压力的测试值与仿真值基本吻合,验证了所建模型的准确性。研究结果可以为制动系统的参数匹配和制动阀结构优化提供参考。     

乳胶基质生产线破乳监测系统研究与应用

在乳胶基质生产线上,引入压力测试技术的破乳监测系统,可在第一时间处理乳胶基质破乳产生的废料,确保乳胶基质的合格率。破乳监测系统基于流体力学中的液阻效应,当乳胶基质粘度较大时,螺杆泵出口压力和精乳器出、入口压力相对较高,精乳器出、入口的压力差较大;当废品流动性较好时,螺杆泵出口压力和精乳器出、入口压力相对较低,压力差较小。为此,在精乳器出、入口安装了破乳监测系统,通过设置两端压力值和压力差值,监测乳胶基质制备时破乳的异常状态。如果乳胶基质出现破乳,精乳器两端的压力就会大幅降低,压力差缩小,乳胶基质输送泵就会自动停止输送,并将水相和油相转入自动循环状态,同时发出乳胶基质破乳的预警信息,提醒操作人员及时分离废料与合格产品,避免废料与储罐中乳胶基质混合在一起,保证了储罐中乳胶基质的质量,有效降低了成本。破乳监测系统的在线应用,提高了乳胶基质生产线的自动化、智能化管理水平,避免了高温作业现场危害,降低了操作人员暴露于危险环境中的风险,在民爆企业尚属首例。     

铁路列车真空厕所系统设计

针对我国目前使用的铁路直接排放式厕所不雅观不文明、污染环境、浪费水等问题,设计了真空厕所系统.真空厕所基于真空运输理论,利用真空泵抽取真空室、纳污罐和输送管道内的空气,降低其中的大气压力,一般在0.03MPa～0.05MPa范围内,接入便器,利用界面阀控制便器与管道通断,将粪便吸入至纳污罐,实现了粪便污物的抽吸.由于其冲洗水少,不易堵塞管路,整套系统密封,有效控制臭气外漏,不易污染环境,故其是新一代环保产品.研究了铁路列车真空厕所系统工作原理和工作过程,设计了其控制电路.     

乳胶基质生产线破乳监测系统研究与应用

在乳胶基质生产线上,引入压力测试技术的破乳监测系统,可在第一时间处理乳胶基质破乳产生的废料,确保乳胶基质的合格率。破乳监测系统基于流体力学中的液阻效应,当乳胶基质粘度较大时,螺杆泵出口压力和精乳器出、入口压力相对较高,精乳器出、入口的压力差较大;当废品流动性较好时,螺杆泵出口压力和精乳器出、入口压力相对较低,压力差较小。为此,在精乳器出、入口安装了破乳监测系统,通过设置两端压力值和压力差值,监测乳胶基质制备时破乳的异常状态。如果乳胶基质出现破乳,精乳器两端的压力就会大幅降低,压力差缩小,乳胶基质输送泵就会自动停止输送,并将水相和油相转入自动循环状态,同时发出乳胶基质破乳的预警信息,提醒操作人员及时分离废料与合格产品,避免废料与储罐中乳胶基质混合在一起,保证了储罐中乳胶基质的质量,有效降低了成本。破乳监测系统的在线应用,提高了乳胶基质生产线的自动化、智能化管理水平,避免了高温作业现场危害,降低了操作人员暴露于危险环境中的风险,在民爆企业尚属首例。