含氮硼蓖麻油聚氧乙烯醚水溶液的摩擦学特性

聚醚水溶液是水基润滑液的重要研究方向之一。为改善水的摩擦学性能,选取蓖麻油聚氧乙烯醚系列中的EL-60(Cremophor EL-60)和三乙醇胺硼酸酯(Boric acid triethanolamine,BN)作为添加剂,并对相关溶液进行对比分析研究,同时对两种物质对水溶液摩擦学特性的影响进行了一定论述。EL-60是一种性能良好的表面活性剂,能够充分吸附在金属表面,形成牢固的润滑分子层;BN具有良好的极压性能和防锈性能。配置EL-60水溶液及两种物质混合质量比为1:1的BN-EL-60水溶液,利用MRS-10A型四球试验机对EL-60水溶液以及BN-EL-60水溶液进行减摩抗磨性能试验与极压性能试验、防锈特性研究等。结果表明BN-EL-60溶液在高负荷情况下具有一定性能优势,而低负荷情况EL-60单质溶液则相对优秀;较低浓度的溶液就已经具备较好的减摩抗磨综合性能;加入BN之后溶液的摩擦因数随时间的变化波动增大,溶液摩擦学性能稳定性相对变差;另外,BN的引入能够大大提升溶液的极压性能和防锈性能。BN与EL-60的协同效应并非是单纯协同增效,其性能是随工作负荷的变化而改变的,总体而言,EL-60与BN-EL-60是一类具有良好应用前景的水溶液润滑添加剂。

高功率板条激光介质的纵向强制对流换热技术

液体强制对流换热因具有较高的可靠性和性能稳定性而被广泛使用于高功率板条激光介质介质的制冷,但沿流场方向产生的温度梯度会显著改变激光介质的热应力状态而带来不良影响。提出了基于冷却流场与目标温度匹配控制思路的双大面侧泵激光介质纵向强制对流冷却方案(Longitudinal forced convection),利用非定常边界条件的流-固耦合有限元仿真方法对比了全腔浸泡对流冷却(Cavity forced convection)、微通道传导冷却技术方案(Micro-channel conduction),针对入口流量、流场状态、流道壁面条件等因素进行了详细研究。在30 L/min入口流量下,该方案热交换区域固液界面平均对流换热系数达104 W·m^-2·K^-1量级,且均匀分布。此外,通过改变壁面粗糙程度能够获得更高的对流换热系数。根据设计结果研制了一套板条激光放大器,实验监测点的温度结果与模拟仿真预测结果相吻合,冷却性能达到预期。

多工况模块化设计在保持架设计中的应用

针对航天器产品研制全球化,航天地面工装要应对国内外不同设备工况以及长途航空运输工况的发展趋势要求,介绍了一种多工况模块化保持架设计,总结了多工况模块化地面工装相对传统工装的优势,为后续地面工装设计及其它航天系统设计工作提供新的思路和参考。

树脂/石墨复合材料激光烧蚀与累积效应研究

树脂/石墨复合材料在氢燃料电池领域具有重要的工程应用价值与科研价值。区别于传统的成型与机加工方法,脉冲激光制造在树脂/石墨复合材料上极具应用前景。然而,近年来激光加工树脂/石墨复合材料的研究鲜有报道,进行脉冲激光对材料的烧蚀动力学研究对推动密流道石墨双极板激光制备技术具有重要意义。通过结合有限元仿真和试验探究了在低能量密度下(15.33~30.35 J/cm^(2))纳秒脉冲激光烧蚀该材料的孔径变化,确定不同入射脉冲数下材料的烧蚀阈值以及多脉冲累积效应。研究发现,在波长1064 nm脉冲激光的作用下,随着入射激光能量密度和脉冲数的增加,该材料表面烧蚀孔径逐渐增大直至饱和,这与金属材料相似;该材料的烧蚀阈值会随着入射脉冲数的增加而下降,在饱和前的变化率非常显著,该材料的累积因子远小于金属材料。基于研究结果,在石墨复合材料双极板上制备出了高深宽比的密流道。