低真空管路中颗粒传输特性研究

半导体光刻技术、电真空器件等领域对真空环境的要求已不仅局限于真空度,对洁净度也有了更高的要求。研究表明真空系统中某些运动部件在一定条件下会产生细小的颗粒,污染真空环境。因此需要对固体颗粒污染在真空管道中的传输规律和落点分布进行研究,从而为真空环境颗粒污染防护提供理论依据。文章通过模拟软件 COMSOL,对固体颗粒在不同气体流态下的传输特性进行了研究。在仿真中颗粒的受力主要考虑自身重力、气流曳力、气流升力的作用。研究了不同压力、抽速、颗粒直径条件下气流对颗粒传输特性的影响。结果表明：在不同环境条件下,气流对颗粒的曳力作用对颗粒运动特性的影响占主导地位。管道抽气过程中,当压力与颗粒直径恒定时,抽速越大,颗粒越容易落在管道出口处甚至直接随气流穿过出口;当压力和抽速恒定时,颗粒直径越小,越容易随气流到达出口;当颗粒直径和抽速恒定时,随着压力的变化,颗粒传输轨迹也相应的变化。     

蒙特卡罗法计算分子流状态下真空管道的传输几率

采用蒙特卡罗法对分子流状态下真空管道的传输几率进行了计算。计算精度随着模拟分子数的增加而显著提高,对于圆柱管道,模拟分子数为1.0×109时误差在2.7×10-5以下。气体分子与管壁的平均碰撞次数与管道纵横比基本相等。分析了传输几率与管道内壁吸附性的关系,通过测量管道两端气压便可计算出管道的抽速。另外,对椭圆和矩形截面管道的流导也进行了计算。     

几率矩阵法计算涡轮分子泵叶列传输几率

本文介绍了用几率矩阵法计算涡轮分子泵叶列传输几率，并对现在的几种计算方法作了相互比较，发现几率矩阵法具有计算速度快，模型简单，且能处理几何形状复杂而其他方法难以解决的问题。     

低真空管道磁悬浮列车温度场数值计算

为了研究低真空管道磁悬浮列车表面温度随着列车运行速度和管道真空度变化的分布及变化规律,本文采用计算流体力学(CFD)数值计算的方法,研究了常导式(EMS)磁悬浮列车在低真空管道中高速运行条件下,车厢表面、设备舱表面和悬浮及导向电磁铁表面的温度分布.建立了包含设备舱、悬浮导向电磁铁和长定子轨道等发热热源的低真空管道磁悬浮...     

液氧真空管道微爆及处理

介绍了一起液氧真空管道微爆故障的发生、判断、处理过程 ,分析了产生的原因 ,着重强调了液氧储槽要加强监测 ,定期排空、加温 ,以保证设备安全。     

液氢、液氧真空管路抽空技术探讨

介绍了用于航天低温加注系统真空绝热管路的抽空技术，其中包括抽空设备的配置、准备工作及抽空过程，并对所得结果进行了研究。得出了适用于本系统真空绝热管路的真空寿命及在真空寿命内常温下允许的压强回升值等工程参数。     

真空管道双层衬砌结构力学特性研究

为了保证真空管道运输系统的密封性能,提出了盾构管片与二次衬砌组合的真空管道结构。基于双层衬砌数值仿真模型,以上海淤泥质粘土为模拟地层,分别分析了复合式衬砌结构和叠合式衬砌结构真空管道的内力分布。在与常规盾构隧道内力对比的基础上,分析了复合式和叠合式两种结构形式的真空管道内力分布差异、压差荷载引起的轴力增量及层间接触压力等力学特性,探讨了压差荷载、竖向荷载、结构形式等因素对双层衬砌结构内力的影响规律。结果表明：双层衬砌结构的真空管道在压差荷载作用下对衬砌的弯矩无影响,但会引起轴力增量;当竖向荷载较小时,压差荷载会使真空管道双层衬砌结构产生脱离区,脱离区随着竖向荷载的减小逐渐发展扩大;复合式真空管道的管片、二衬的弯矩量值大于叠合式真空管道;在较大的荷载条件下,复合式真空管道横断面轴力分布不均匀比叠合式真空管道更加凸显。     

填充二氧化碳的低温真空管道绝热性能研究北大核心CSCD

填充二氧化碳(CO_(2))的真空绝热结构在低温下因其真空度提升而改善绝热性能,有望被用于低温工程的绝热层。建立并验证了填充空气和CO_(2)的真空绝热板的热导率计算模型,并比较采用空气和CO_(2)填充时真空绝热板的绝热性能;针对有填充材料的真空绝热层建立了表观热导率计算模型,预测了不同条件下管道绝热层的表观热导率。结果表明,当其它条件相同且填充物为玻璃纤维时,填充气体为CO_(2)的真空绝热层的表观热导率低于填充空气的绝热层;相较于二氧化硅气凝胶,绝热层内填充玻璃纤维的绝热性能更佳;当CO_(2)填充压力为10 Pa时、绝热层平均温度为140 K时,表观热导率小于1 mW/(m·K);当CO_(2)填充压力为100 Pa、绝热层平均温度为210 K时,该结构用于LNG输运管道绝热层的表观热导率约为聚异氰脲酸酯硬泡(PIR)的1/10。预制的CO_(2)冷凝真空绝热结构在低温工程领域(如低温液体输送管道)具有较好的应用前景。     

低真空管道系统性能室内实验研究

为探索低真空管道系统中特定工况下真空泵设备和管道结构性能,本文在搭建低真空管道系统实验平台的基础上,对真空泵设备性能和管道结构变形规律开展试验研究,得出以下结论:管壁压应变随着相对真空度绝对值的增加而增大;相对真空度绝对值的增加可减小管内温度升高引起的拉应变,而温度增加有利于减小相对真空度引起的压应变;不同温度下采用冷...     

真空管道高速列车气动特性分析

真空管道磁悬浮列车运动与管道内流场相互作用,导致列车流场环境具有高度的非稳定性,同时列车悬浮运行的特性将使列车与管道内流场间存在严重的流固耦合效应。针对这一问题,提出了真空管道磁悬浮列车流固耦合动力学理论,并建立了可以实现列车在线实时交互数据的流固耦合数值计算模型,分析真空管道磁悬浮列车的车辆流固耦合特性。研究发现,列车悬浮运行列车尾部流场较为复杂,存在多道斜激波和反射波,随着列车的运行相对较为稳定,而列车顶部和头部的波系相对更加简单,但会随着列车运行发生明显的变化。列车受到的气动载荷呈低频周期性变化,悬浮刚度的减小会导致列车受到的气动载荷幅值增加,频率下降。在30 kN悬浮刚度下,列车的位移和转动幅值可以达到270 mm和14 mrad,并且随着时间推移,列车受到的气动载荷呈现振荡幅值还有增大的态势,影响列车运行安全。上述研究可以为真空管道磁悬浮列车的研究提供理论指导和分析方法参考。

     

真空管道HTS磁浮列车实验系统环形加速器设计

在真空管道高温超导磁浮实验系统中,采用圆环形单边长初级直线感应电机驱动磁浮列车做高速环形运动,为了提高驱动系统的效率和功率因素,降低系统能耗及电源容量,直线电机采用分段供电技术。本文针对真空管道高温超导磁浮实验系统的高速运行,分析研究了直线电机分段供电原理及列车的安全运行状况,设计完成了用于真空管道高温超导磁浮实验系统的环形分段供电加速器,并对加速器的响应速度和安全监控功能进行了测试,结果表明该加速器具有较高的响应速度,控制系统能对小车的运行状态做出准确的判断和保护,为真空管道高温超导磁浮交通系统的应用提供设计参考。     

不同阻塞比下真空管道磁浮交通气动热特性

目前,高速铁路提速面临着轮轨粘着、空气阻力、气动噪声和横风失稳等挑战,将磁悬浮与封闭的低真空管道结合可以极大的突破地面轨道交通的速度极限。然而磁浮列车运行在管道内部,类似活塞运动,会使管道内部的流场更为复杂,气动热问题会更加显著。本文基于三维、定常、可压缩的雷诺平均Navier-Stokes方程和SST k-ω两方程湍流模型以及风洞模型中气流相对于列车运动的原理模拟了高速磁浮列车在管道中的运动。通过数值计算,探究了磁浮列车以1000 km/h速度运行在初始气压为0.1 atm的管道内,不同阻塞比对管道内气动热环境、列车气动力以及流场结构的影响。分析结果:随着阻塞比增加,总阻力增加,列车车身表面温升逐渐增大;在列车头部驻点处出现较高的温度,且头部的温度变化较大,列车尾部处于低温区,其表面的温度较低,列车表面的最低温度出现在尾部;在列车尾部出现了局部超音速区,产生较大的激波,该区域的气流温度会出现大幅降低,当气流通过激波后,温度又大幅上升。本文的分析结果可为真空管道磁浮交通在选取不同阻塞比时提供理论依据。     

不同阻塞比下真空管道磁浮交通气动热特性

目前,高速铁路提速面临着轮轨粘着、空气阻力、气动噪声和横风失稳等挑战,将磁悬浮与封闭的低真空管道结合可以极大的突破地面轨道交通的速度极限。然而磁浮列车运行在管道内部,类似活塞运动,会使管道内部的流场更为复杂,气动热问题会更加显著。本文基于三维、定常、可压缩的雷诺平均Navier-Stokes方程和SST k-ω两方程湍流模型以及风洞模型中气流相对于列车运动的原理模拟了高速磁浮列车在管道中的运动。通过数值计算,探究了磁浮列车以1000 km/h速度运行在初始气压为0.1 atm的管道内,不同阻塞比对管道内气动热环境、列车气动力以及流场结构的影响。分析结果:随着阻塞比增加,总阻力增加,列车车身表面温升逐渐增大;在列车头部驻点处出现较高的温度,且头部的温度变化较大,列车尾部处于低温区,其表面的温度较低,列车表面的最低温度出现在尾部;在列车尾部出现了局部超音速区,产生较大的激波,该区域的气流温度会出现大幅降低,当气流通过激波后,温度又大幅上升。本文的分析结果可为真空管道磁浮交通在选取不同阻塞比时提供理论依据。     

超声技术真空管道检测模拟分析与研究

在核聚变领域、加速器领域、航天等领域中,根据装置或设备运行要求,很多大型真空容器里需布置着许多冷却管道.在运行过程中,若有冷却管道发生泄漏,将直接影响整个系统的稳定性和安全性,则需对管道进行泄漏检测并快速定位漏点位置对其修复.基于此要求,本文在不破真空的条件下提出超声检测方法对管道泄漏点进行检测定位分析研究.借助有限元...     

基于FLUENT计算的LNG真空管道泄漏安全分析

LNG （液化天然气Liquefied Natural Gas）具有低温特性,在LNG站内常用真空管道以减少LNG的气化损耗。真空管道的真空度是保证管道绝热的重要因素,一旦LNG管道发生泄漏、真空丧失,管道的绝热性能降低,LNG受热大量气化将造成火灾、爆炸等安全隐患。传统的判断往往利用经验观察或通过现场数据及公式计算对LNG管道泄漏做出判断,具有局限性。本文利用FLUENT数值模拟软件,将LNG管道转化为数学模型,对LNG管道泄漏的温度场进行模拟,分析出真空丧失后管道热量分布,研究管道泄漏后热量变化规律,识别出管道重点危险部位,能科学发现问题,对事故预防、控制具有重要的现实意义,同时为LNG站内的科学管理提供理论依据。     

微型真空管

微型真空管的研制属于真空微电子学的研究范畴之一。从1988年开始,每年召开国际真空微电子学会议一次。在微细加工技术的发展和推动下,微型真空管的研制取得了很大的进展,并在航天、军事工业中获得了重要的应用。介绍了真空管微型化的效果、工作原理、结构、以及微型电子源在显示器件中的应用。     

低温真空泵辐射挡板流导几率的计算

详细介绍了分析法和试验粒子蒙特卡罗法两种计算挡板流导几率的方法,并分别以百叶窗和人字形挡板为例进行计算分析.计算结果表明分析法能正确地给出流导几率变化趋势,但部分结果与现有实验值有差距,而试验粒子蒙特卡罗法得出的结果与实验数据符合较好.     

坦克火控多路传输系统研制设想

本文从国际计算机总线技术发展和国内外军事上运用多路传输的情况,结合我国坦克火控系统发展现状和将来坦克火控系统发展的方向等问题,论述现在就动手研制坦克火力火控多路传输系统的必要性.简介了1553B和CAN总线的特点.提出了坦克火力火控多路传输系统的总体设想.指出技术上的一些难点.     

不同流态下真空管道流导值的数值模拟研究

不同流态下真空管道流导值的理论计算方法及数值模拟方法具有较大差异,而不同方法和软件的适用性及准确性尚缺乏系统研究。本文以质谱取样管道作为研究对象,利用平均克努森数将管道内分为连续流、过渡流、分子流三个流态,分别采用不同的模拟方法对管道流导进行计算,通过与管道流导计算公式比对,验证了模拟方法的适用性及准确性。结果表明,不同模拟方法所得流导值在相适应的流态范围内与理论值吻合良好;阻塞效应下的粘滞流流导公式已不适用;通过添加二阶滑移边界条件以修正纳维斯托克斯方程的方法,可实现对过渡流区域流导计算的扩展,利用此方法可代替直接模拟蒙特卡罗法对过渡流区域内的大型真空管道流导进行计算,以减少模拟的计算量。研究结果为更为复杂工况下的真空管道流导计算提供方法选择上的参考。