“新工科”和“交通强国”战略背景下地方院校应用型本科交通运输人才培养体系研究与实践

随着“新工科”和“交通强国”战略的提出,我国地方院校应用型本科交通运输人才培养体系面临着重要挑战,有必要对地方院校交通运输专业应用型人才培养体系和模式进行深入研究和探讨。通过文献研究、归纳分类等方法分析了我国现有交通运输专业应用型人才培养过程的不足,提出包括以下方面:重构地方院校应用型本科交通运输专业人才培养方案课程体系,建立以“学生为中心、生产实际问题驱动、教学与应用一体”的混合式创新性应用型教学模式,健全应用型人才培养质量监督机制来提高应用型本科交通运输人才培养质量。力争经过几年的试用和调整,最终形成完成适用于地方院校创新性、应用型的本科交通运输专业人才培养模式,为兄弟院校的该专业人才培养体系构建提供参考依据。

微米行程微膨胀型热开关热特性的仿真与试验

为了提高空间热控分系统的散热调节能力和热环境适应性,设计了一种微米行程的微膨胀型热开关。介绍了热开关的结构组成和工作原理,通过理论-仿真-试验相结合的方式,计算评估了热开关的断开热阻、闭合热阻和开关比等关键热特性。依据热阻网络串并联关系计算热开关的理论特性,断开热阻为301.71K/W,闭合热阻为1.06K/W,开关比约为283.6。基于有限元模型分析热开关断开/闭合过程的瞬态热特性,热端发热功率为18 W时,热开关闭合响应时间为340s,触发温度为35.5℃,闭合热阻约为2.3K/W。在2次热开关性能测试试验中,闭合热阻和开关比分别为1.08K/W、279.4和1.67K/W、180.7,试验数据与理论计算高度一致。同时指出:装配调试过程的不确定性会造成微膨胀型热开关宏观热特性的小区域波动。本文工作可为后续微膨胀型热开关的结构优化设计、机械加工细化和装调方式改进提供参考。

微膨胀型热开关热特性的参数敏感性

采用参数敏感性分析法研究了微膨胀型热开关导热路径上各项不确定因素对其断开热阻、闭合热阻及开关比等关键热特性的影响。通过与性能试验的比对,验证了热开关有限元仿真热模型的正确性。基于该模型,分析了结构组件导热系数和配合面接触热导率与断开热阻、闭合热阻等热特性的关联性,并依据性能指标的绝对/相对变化量对不确定因素进行了敏感性分类。研究表明:定位杆导热系数是关于断开热阻和开关比的敏感参数,敏感性指标分别为6.716m^(0.5)·K/W和5.129 m^(0.5)·K^(0.5)/W^(0.5);冷端-伸缩段间接触热导率是闭合热阻的敏感参数,绝对变化量和敏感性指标分别为1.865K/W和0.267m·K/W,其余配合面的接触热导率均是闭合热阻的不敏感参数;定位杆径向小面接触热导率是断开热阻和开关比的敏感参数,绝对变化量(敏感性指标)分别为56.495K/W(0.307m·K/W)和32.936(0.235m·K^(0.5)/W^(0.5))。所得的结论可为优化微膨胀型热开关的结构性能提供参考与借鉴。

面向空间应用的单向微膨胀型热开关特性分析

为了提高探测器等航天器的温度控制精度,降低热波动造成的影响,基于金属的热胀冷缩原理设计了一种单向膨胀型热开关,利用二维稳态导热原理进行建模分析,得到热开关热特性参数。搭建了试验平台模拟热开关工作环境,测定不同功率条件下热开关的工作状态以及相关性能参数。当加热功率为0.4W时开关断开热阻为230.46K/W;功率为30W时开关的导通热阻为0.302 2 K/W,开关控制比为762.6。结果表明,试验数据与理论计算数据吻合较好,进一步说明了热开关的结构合理性以及适用性。

空间微膨胀型热开关传热性能试验

为了解决空间相机在冷黑环境下由于姿态变化引起的散热问题,基于金属材料的热特性设计了一种机械制冷式热开关,构建实验平台模拟热开关的实际工作环境,研究在不同热负载条件下,热流密度对传热和散热效率的影响。通过调节加热器功率大小和冷源温度水平,得到热开关的传热以及热闭合特性。实验结果表明,随着加热功率的递增,开关整体热阻逐渐减小,当加热负载为30W,热开关热闭合热阻为0.302 2 K/W,当温度降低时,热开关断开热阻达到230.46 K/W,整体开关比为762.60。该热开关能够自动实现闭合、断开特性,且具有较大的开关比,性能稳定可靠。