红外测温设备的空间环境影响及防护研究

随着航天器结构与热设计复杂性的提升,结构表面测温工艺实施难度增大,测温区域趋于多元化,对航天器热试验中非接触测温技术的应用需求日益增多。以红外测温设备在真空、高低温环境中的应用为研究对象,对设备热防护方案与装置进行设计,并基于节点网络法对红外测温设备热防护进行仿真分析,通过物理试验验证,该防护装置能够有效实现设备在真空、高低温环境中热防护,确保设备处于正常工作温度区间且其测温算法模型不受影响,测温准确度优于±2℃,满足设备在空间环境试验中的使用需求。     

航天电子产品焊点缺陷的热仿真与试验

推导了恒定激光脉冲激励作用下的焊点瞬态热平衡方程,及基于极限温差反问题识别的缺陷尺寸及热阻解析求解方法;通过建立空洞缺陷焊点数字化模型,对恒定激光脉冲激励过程进行了热分析仿真,得到了焊点温差、热阻及缺陷尺寸之间的演化规律;通过制备虚焊缺陷焊点试验样本,实施了不同温度参数组合下的热试验,并对热试验后的焊点缺陷演化情况进行红外测温分析.试验结果表明,热试验过程中的焊点缺陷演化机理具有与金属材料蠕变曲线相似的变化规律,缺陷尺寸呈现先增大、后减小及再增大的变化行为,有助于完善和补充焊点的热试验理论.     

湍流非预混燃烧数值模拟的代数二阶矩模型

湍流燃烧数值模拟是研究燃烧的一种重要手段,采用的湍流燃烧模型是否恰当直接影响最终结果的准确性。在湍流燃烧中,化学反应速率不仅取决于当地的组分浓度和温度,而且与组分的湍流脉动也有密切关系。通过对湍流燃烧模型进行探讨,发现代数二阶矩模型（ASOM）能综合考虑湍流和反应动力学因素的影响,而且比其他复杂的模型简单。研究将组分混合速率对化学反应速率的影响在一个修正的代数二阶矩模型（RASOM）中进行考虑,更准确地计算出化学反应速率。为了验证模型的准确性,RASOM模型被应用到Sandia实验室测量的甲烷-空气非预混燃烧（Flame-D）的数值模拟中。模拟得到的结果与实验结果以及修正的涡破碎模型（EBU-A）和原ASOM模型的结果进行了对比,发现RASOM模型的效果较好。     

氙泵系统设计

随着电推进技术的发展,其对地面测试模拟设备提出了较高要求。氙泵由于其专门抽除氙气(发动机工质)的特性,与其它高真空获得设备相比具有得天独厚的优势,对氙气抽速大,无油污染,安装方便快捷。本文详细介绍了氙泵的抽气原理,组成与结构型式,对冷板的抽速进行了详细计算与校核,并对氙泵的整体安装布局进行了分析。     

预混火焰不稳定性的大涡模拟

在湍流燃烧大涡模拟的基础上,利用气动声学FW-H方程对甲烷,空气预混火焰的不稳定性进行了数值分析.局部化学当量比的周期性波动,造成燃烧室内出现周期性的压力振荡,随着化学当量比的增大或减小,压力振荡幅值均有所提高;贫氧工况下,压力振荡的频率较低,贫燃工况下,压力振荡频率较高.燃烧室内同时存在周期性的温度振荡和速度脉动;压力振荡与速度脉动趋于同频、同相,而温度振荡在相位上稍有提前.流向涡涡量分布呈现周期性变化趋势,相对而言,贫氧工况下,流向涡涡量较小、涡团尺度较大;贫燃工况下,流向涡涡量较大、涡团尺度较小.     

微小空腔内气体的预混燃烧

采用Longwell良搅拌反应器模型和详细化学反应机理对微尺度空腔内气体预混燃烧过程进行了零维数值模拟,从微腔体内稳定燃烧的临界半径、点火极限以及稳定流率范围着手,分析了不同预混气成分、不同当量比和不同环境对流换热系数等外部条件对微尺度燃烧点火与熄火特性的影响.稳定燃烧时,大腔体可对应较大的上极限流率,低预混气流率可对应较小的下临界半径;腔体越小(或流率越大),系统启动所需的温度和压力越高.     

预混火焰热声振荡的高速摄像分析

对多孔介质稳焰机理以及预混火焰发生动力学失稳的原因进行了理论分析,并利用振动噪声分析仪和高速摄像仪研究了贫燃、贫氧预混火焰发生热声不稳定时燃烧室内的声压振荡特性及火焰热释放的脉动规律.当化学当量比Φ≥1.24时,贫氧预混火焰因连续点火源消失而发生动力学失稳;当Φ≤0.80时,贫燃预混火焰则因预混可燃气流速与火焰传播速度...     

贫燃预混旋流火焰动力学失稳过程分析

利用实验和数值模拟方法对贫燃预混旋流火焰的动力学失稳过程进行了分析,发现燃烧室入口非反应旋流入射过程所诱发的低频压力振荡将引起反应流热声振荡,两者之间具有倍频关系;旋流剪切边界层内较高的速度梯度诱导产生小尺度漩涡,三维螺旋结构的涡漩进动过程将造成火焰面内出现周期性的局部熄火和重新着火,从而使非平衡羟基等值面和中心回流区...