航空教学实践中的“鸡蛋热气球”探究

针对汉代典籍中的“鸡蛋热气球”原理,提出了鸡蛋膜热气球的猜想。结合航空专业本科生教学,组织展开了一系列“鸡蛋热气球”的理论分析与实验工作。结果发现,鸡蛋膜热气球在加热空气时无法升空,但在约3.3 m/s的上升热气流下,却是可以起飞的。本次教学实践活动结合航空科技史探究,激发了同学们的专业兴趣,也锻炼了他们的创新实践能力。

球囊导管远端气压反馈测试系统设计与实验

为实现对胃部等特定高敏感远距离环境的气压测试,开发了一种球囊导管远端气压反馈测试系统,安装球囊导管使远端的测压球囊置于气体环境中反馈远端环境气压,利用STM32单片机和XG⁃ZP6847D压力传感器模块采集测压球囊气压,并根据测压球囊气压反馈特性计算得到环境气压。为了验证测压系统的可靠性和精准度,搭建模拟实验平台进行测压球囊静态气压反馈特性标定和动态测压实验,结果表明:测压系统测量值与环境气压实际值具有较高一致性,响应时间在200 ms之内,绝对误差在0.15 kPa以下,测压系统可实时精确测量远端环境气压。

基于Bentley Hammer的长距离有压管道输水工程的水锤防护研究

【目的】在长距离有压管道输水工程中,因管道内部水流条件复杂而容易产生水锤现象,不仅会影响水流正常输送,还可能导致管道破裂。因此,有必要进行长距离有压管道输水工程的水锤防护研究。【方法】基于台前县城乡供水一体化南水北调配套工程,通过Bentley Hammer软件,在最不利工况下分别建立三种数值模拟模型:无防护措施、加装复合式高速进排气阀水锤防护、气囊式空气罐和复合式高速进排气阀,进行联合水锤防护,对以上三种情况进行水力过渡过程数值模拟分析,研究复合式高速进排气阀与气囊式空气罐联合防护时的水锤防护效果以及气囊式空气罐的防护能力与预设压力和罐体体积之间的关系。【结果】结果表明:复合式高速进排气阀和气囊式空气罐可以很好地消除管道内水锤带来的危害,气囊式空气罐防护能力随着罐体体积和预设压力的增大而增强,罐体体积对其防护能力影响更显著。【结论】选择合理的罐体体积和预设压力可以使水锺防护发挥最好的防护效果,最大化输水工程的经济性。

中低速磁浮车辆空气弹簧动力学建模及其应用研究

建立合理的适用于中低速磁浮车辆的空气弹簧动力学模型是预测中低速磁浮车辆动力学性能的必要条件。基于振动力学与弹性力学基本原理,建立了中低速磁浮车辆空气弹簧系统非线性动力学模型,依据测试结果辨识了系统参数,试验验证了模型的准确性,并结合线路动态测试结果对比了线性模型与非线性模型的差异。结果表明:空气弹簧在±70 mm有效行程范围内,其垂向载荷‑内压‑位移之间呈三次函数关系,行程大于70 mm时,载荷‑位移呈线性关系;磁浮车辆空气弹簧横向刚度极大,可以分段线性近似表示;直线线路车辆速度大于30 km/h以及曲线线路半径小于100 m时,线性模型计算结果偏差较大,非线性模型计算精度显著高于等效线性模型。研究结果可为中低速磁浮车辆设计、动力性能预测提供理论依据。

主动脉内球囊反搏支持下直升机转运急性心肌梗死合并心源性休克案例分析

目的 总结主动脉内球囊反搏(IABP)支持下直升机航空医疗救护转运急性心肌梗死合并心源性休克患者的临床经验与体会。方法 收集2021年12月—2022年9月武汉亚心总医院主动脉内球囊反搏支持下直升机转运急性心肌梗死患者的临床资料,包括性别、年龄、诊断、IABP辅助原因、转运途中病情变化、不良事件、主要治疗措施、住院转归等;同时收集飞行任务数据,包括转运距离、任务确定时间、航线审批时间、起飞时间、派遣飞行时间、地面接驳时间、转运时间等。结果 IABP支持下转运急性心肌梗死合并心源性休克共6例,其中,急性广泛前壁和/或前壁心肌梗死3例,急性下壁和/或右室心肌梗死3例;合并三度房室传导阻滞与尖端扭转性室性心动过速1例,院内心脏骤停2例。转运途中最主要的病情变化是低氧、血压下降以及心律失常。发生一起因温度过高IABP自动断电不良事件,未发生死亡和其他严重并发症事件。转运单程距离为192.7±69.8(90~310)km;任务确定至起飞时间为36.8±10.8(22~54)min;派遣飞行时间为56.0±21.0(26~91)min;转运时间为57.3±27.0(26~108)min;任务总时间为215.7±48.9(175~307)min。结论 IABP支持下的急危重症患者直升机转运是救治关口整体前移的具体应用与实践,IABP循环辅助与航空医疗救护相结合的转运方式,保证了患者的医疗安全,使心脏危重症患者得到有效的救治。

基于风场降阶模型空飘气球航迹预测仿真

为有效控制空飘气球航迹,提出了一种通过非线性模型降阶处理风场数据,仿真模拟空飘气球航迹的方法。首先基于大量的历史实验数据,建立风场数学模型,对当前时刻与未来一段时间内的风场分布情况进行预测;然后,仿真模拟不同高度层空飘气球的运动情况,并在MATLAB软件中创建图形用户界面,动态展示其运动轨迹曲线。研究表明,空飘气球能够通过主动选择合适的弱风层,实现长时驻空与一定范围内的区域驻留。该方法可促进空飘气球飞行控制技术的发展。

中国地区高空气象探测气球空间漂移分析

利用中国120个探空站2004年08时所有探空气球漂移信息,结合NCEP再分析场,分析规定等压面上的时空漂移规律,重点选择100、500与925 hPa等压面,采用1、4、7、10月分别代表冬季、春季、夏季、秋季4个季节。初步分析表明;气球的漂移方向主要是受大气环流影响,不同季节中国受不同的系统影响,导致漂移的方向差异明显,夏季以西南漂移为主,冬季、春季与秋季以西北漂移为主,但是在100 hPa以上4个季节均以西南漂移为主,以冬季的漂移距离最大,漂移距离超过120km,夏季最小,约为40 km,春、秋季次之,接近70 km。漂移距离的差异东部比西部显著;沿经圈漂移以向南为主,冬、春与秋季沿经圈漂移以向南为主,春季漂移最大,超过5 km;冬、秋季节漂移距离分别超过3与2 km,夏季沿经圈漂移受大尺度环流影响,200 hPa以下向北漂移,最远漂移超过1 km,200 hPa以上转向南漂移,最远漂移达3 km;沿纬圈以向东为主,以冬季最大,达77 km,夏季最小,接近13 km,春、秋季次之,分别达49和46 km;沿纬圈漂移量要大于沿经圈漂移量,沿纬圈漂移全年平均接近60 km,沿经圈漂移量全年平均接近3.5 km,有量级上的差别;从低层到高层漂移量呈增大趋势,漂移大的范围随高度往西扩张;探空漂移的整体分布范围较大,并且比较均匀。同时还选取了个例分析低空急流条件下探空漂移,结果显示对于中小尺度天气系统不可忽略。

基于GSM短消息通信的民航空管监测系统

介绍一种基于GSM短消息通信的民航空管检测系统。利用MCU智能控制和GSM网络数传功能,设计应用于民航的气象探空气球监测系统。该系统的主要功能有:接收气象探空气球三维数据并处理、换算、显示;通过GSM或Internet网络,上传相应时刻的探空气球三维数据到民航空管中心。

朝阳地区大气扩散参数计算分析

利用朝阳西大营地区野外平衡球观测资料计算得出了一套大气扩散参数,并将该结果与其它扩散参数进行了比较,结果表明:在不同的稳定度下,朝阳西大营地区的σy和σz值均略大于同级Briggs公式给出的结果,但小于地形相对复杂的本溪地区。

吹气球呼吸功能训练对肺癌患者术后康复的影响

目的探究吹气球呼吸功能训练对肺癌患者术后康复的影响。方法整群选取2014年5月—2015年5月在该院接受治疗的68例肺癌患者组作为该次研究对象,将其随机分为观察组和对照组各34例,对照组进行常规护理,观察组在对照组常规护理的基础上于术后6 h实施吹气球训练。结果观察组较对照组术后胸管置留时间、住院天数、术后开始步行天数短,观察组患者肺部并发症发生率显著低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论吹气球呼吸功能训练能有效减少术后肺部并发症的发生,促进肺癌患者术后康复,具有临床推广价值。

炮射气球滞空平台空中快速充气技术研究

气球空中悬浮时间长、状态稳定,比降落伞悬浮具备更多优点。在炮射悬浮弹的应用上,在有限的弹腔容积和较高的抛射存速条件下,气球悬浮却很难实现,其关键是要求气球必须在抛射后空中快速充满气、达到稳定状态。在此设计了一种结构简单、控制方便的快速充气方案,经过验证分析,完全符合战场炮射条件下的特殊要求。

对流层平流层往返式平漂探空气球系统的动力热力过程理论分析与数值试验

往返式平漂探空观测是我国正在研究实施的一种新型探空观测方式,可有效提高观测效率和经济效益,对克服常规探空观测缺陷、改善数值预报质量具有重要的意义。本文针对平漂探空上升和平漂阶段的热力、动力过程特点及其主要影响因子,构建了平漂探空系统的热动力理论模型,并结合实际观测试验进一步分析验证了理论模型的可靠性。研究结果对往返平漂式探空系统的设计和完善具有重要的理论支撑和实用价值。

弹载气球滞空平台关键技术研究

研究了弹载条件下气球滞空平台的技术难题,给出了解决方法并设计了相应的装置.通过压力容器的优化设计解决了有限弹腔的气体内储备问题;采用高压充气技术解决了抛射时的快速充气问题;应用系留绳控制方法解决了任务设备的稳定悬空问题.理论计算表明,运用该方法所设计的装置能实现炮射条件下的气球悬浮,为弹载滞空平台的研究及实际的应用提供了技术参考.

某型系留气球空中逃逸仿真分析

系留气球现已应用到许多领域,针对可能出现的主要问题,有些无法用实验手段进行验证,因而采取计算机仿真加以研究。介绍了系留气球的工作状况,描述了空中逃逸的飞行过程,通过建立动力学模型的数学方程式,仿真了升空高度和升降速度与时间的关系。对同型系留气球的设计方法提供参考,为浮空器使用安全提供帮助。

广西乐业天坑旅游与热气球运动契合之研究

文章运用文献资料、调查、访谈及逻辑分析等方法了解乐业天坑旅游现状,解析天坑旅游与热气球运动的契合点,旨在探讨开发热气球运动对天坑旅游的发展的价值和意义。

空气阻力所形成的环锭纺气圈空间曲线近似解

环锭纺气圈的纱线形态是一空间曲线,其空间倾斜角将影响钢丝圈运动的力学平衡条件,而形成该空间曲线的主要原因是空气阻力。该空间曲线的精确计算比较繁复,本文以简单函数形式给出该空间曲线的正弦近似解,与精确解相对比其误差一般较小。

倍捻气圈张力及张力调节球的分析计算

文中第一部分通过气圈力学分析,求得倍捻锭气圈预端张力参数T0/ρω2R2的近似解。计算说明该参数主要决定于 气圈高径比H/R,其数值在较大范围内比较平坦,稳定少变。文中第二部分研究张力球的张力调节作用,给出了张力球锥座 锥角的上限和下限值,为设计工作提供参考。

支气管镜下电烧及球囊扩张术对良性大气道狭窄的临床意义

目的探讨支气管镜下电烧及球囊扩张术对良性大气道狭窄的治疗效果。方法随机双盲法将我院2011年3月至2015年3月收治的70例良性大气道狭窄患者分为两组各35例,对照组采取单纯球囊扩张术,观察组则行支气管镜下高频电刀联合球囊扩张术,比较两组临床疗效、并发症、治疗前后狭窄段内径、气促指数、肺功能指标及随访6个月再狭窄发生率。结果观察组完全有效率、随访6个月再狭窄发生率分别为40.0%、5.7%,较对照组的17.1%、22.9%差异有统计学意义(P<0.05)。两组治疗后在狭窄段内径、气促指数、FEV1及FVC方面比较差异有统计学意义(P<0.05)。两组并发症发生率比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论支气管镜下电烧及球囊扩张术治疗良性大气道狭窄疗效明确,再狭窄发生率较低。

“甲虫与橡胶带”问题的延伸话题

讨论"甲虫与气球"、甲虫在可伸缩曲线上的运动以及星系间的航行等问题.

半挂车用空气弹簧弹性特性分析

利用有限元软件和实验方法对空气弹簧的弹性特性进行研究。在前处理软件Hypermesh建立空气弹簧的模型并对其进行网格划分,采用Abaqus/Standard模块对空气弹簧载荷-位移特性进行仿真计算,并利用台架试验测试空气弹簧的弹性特性。结果表明:空气弹簧具有变刚度特性,能有效提高车辆的行驶平顺性;两种方法结果基本一致,验证了有限元分析模型的正确性,为该类型空气弹簧的设计开发提供了可靠的理论依据。