隔离段内激波位置对TDLAS测量结果影响规律研究

可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)可以实现流场多组分、多参数的测量,具有其极强的环境适应性,可以用于超燃冲压发动机流场测量。为了研究超燃冲压发动机流场中激波对TDLAS测量的影响,利用计算流体力学方法(CFD)模拟了四种马赫数条件下的斜坡流场分布,采用双谱线测温法获得垂直于流道方向每条光线的平均温度。分析了温度测量结果与激波分布的关系,给出了TDLAS光学探头测量位置的建议。本文得到的结论对TDLAS工程应用和测量结果分析具有重要的参考意义。     

对数正态分布的最好线性无偏估计的快速计算

对数正态分布的最好线性无偏估计方法是工程中常用方法,但是目前只能用于样本量不超过20个的情况。通过将无穷区间内积分,变换为有限区间内积分,以及采用高效的自适应高斯积分方法,解决了次序统计量的均值和方差的快速计算问题,从而将对数正态分布最好线性无偏估计方法,推广到样本量为40个以上情况,为可靠性数据分析,提供了高精度的计算方法。     

可修复部件可用度计算的积分方程方法

工程中所使用的部件并不总是指数分布的,对于服从任意分布的部件,针对可修复部件的可用度的计算模型,采用了逐次逼近方法,求解部件可用性指标的第二类Volterra积分方程,得到了部件的可用性指标的计算方法.通过实例说明,选取合适的步长,该方法可以大大提高计算速度.所提出的方法,便于工程实际应用.     

不同单元构成的任意k/N系统可靠度近似评定方法

根据系统正常工作状态的逻辑表达式计算，及其不交化计算，提出了系统可靠度一阶矩和二阶矩计算方法，利用系统可靠度的一阶矩和二阶矩相等原理，进行了k／N系统的Bayes方法可靠度评定。并且采用应用实例，说明了所提出方法的评定过程。所提出的方法可方便的应用于工程中k／N系统的可靠度评定。     

激光脉宽和功率密度对烧蚀性能影响研究

微纳卫星的飞速发展对微推力器的性能提出了更高的的要求。激光推进微推力器因其比冲高、推力控制精确、能耗低等特点,为微纳卫星提供了一种性能优异的微推力器选择方案。文中在透射式烧蚀模式下,研究了半导体激光器的激光功率密度和脉宽对激光烧蚀性能的影响。结果表明,在工质厚度为200 μm的工况下,随着激光功率密度的增加,单脉冲冲量和比冲都逐渐增大,而冲量耦合系数和烧蚀效率都存在一个最优值。随着激光脉宽的增加,单脉冲冲量逐渐增加,比冲呈现出先增大后减小的趋势,在250 μs时,比冲达到最大值,约为221.8 s;冲量耦合系数和烧蚀效率都随着脉宽的增大而减小;脉宽超过一定的临界值时,会对激光烧蚀工质的靶坑产生不良影响,使得激光能量和工质严重浪费。激光参数的优化对于激光推进微推力器的工程化应用提供了参考。     

辅助点火对激光推进LSD的影响

利用纳秒分幅高速相机研究了不同辅助点火条件下CO2激光击穿空气后的流场波系结构,获得了波系演化的时序纹影照片,分析得到了点火后的爆轰波(laser supported detonation wave,LSD)速度变化规律.结果表明:存在辅助点火试件时的LSD速度均大于无诱导时的情况;LSD速度与辅助点火试件的材料、结构以及位于焦点前的位置有关.实验中辅助点火试件的存在能够降低空气的击穿阚值,使空气在辅助点火试件表面诱导点火.不同辅助点火试件构型对激光推进LSD速度的影响规律表明,使用平面诱导材料有利于提高LSD速度,为激光推力器喷管构型设计提供依据.     

吸气式激光推进单脉冲能量特性研究现状

吸气式脉冲激光推进中,入射激光能量变化对其推进性能有着直接影响.在对国内外文献综合研究的基础上,总结了吸气式激光推进单脉冲能量特性的研究现状.通过对实验、理论和数值研究成果进行科学分析,提出了目前研究中存在的一些问题及对应的解决方案,最后给出了入射的激光能量与冲量耦合系数的关系,为进一步研究多脉冲下的推进性能提供了一定的参考价值.     

吸气式激光推进中推力形成过程的研究

将激光推进中的推力形成过程与传统化学火箭发动机中的推力形成过程进行了比较,分析了两者之间的异同;对激光引致的激波与喷管壁面流固耦合而产生的推力和气体从喷管出口端反冲而获得的推力分别进行了计算,计算结果表明：2种推力在一个力作用周期内的平均推力相等,也即力学效应相同;研究所得的结论为进一步研究吸气式激光推进机理提供有用的参考。     

恒幅载荷16MnR钢疲劳裂纹扩展统计特性分析

通过21个紧凑拉伸试件的疲劳试验，进行16MnR钢疲劳裂纹扩展统计特性研究。研究给定裂纹尺寸条件下疲劳寿命的分布规律，给定寿命条件下裂纹尺寸的分布规律，给定裂纹尺寸下疲劳裂纹扩展速率的分布规律；为16MnR钢疲劳可靠性评估提供基础数据。     

轴对称流场的彩色纹影密度场定量测量

实现定量测量是纹影技术发展的最新要求。制作一种彩色滤光片，代替传统Z字形纹影系统刀口，提出了一种能够定量测量轴对称流场密度场的纹影测量方法，提供了一种基于传统纹影装置的定性显示向定量测量探索的新途径。介绍了所提出的纹影定量测量方法的基本原理、标定方法和典型装置，以轴对称自由射流为研究对象，构建了典型的实验系统，并基于理论分析与数值模拟结果，对所获得的实验结果进行了对比。结果表明:所提出的彩色纹影定量测量方法适合于轴对称流场的密度场定量测量。