基于频率控制的封闭腔体微波无线输能技术

随着航空航天技术的快速发展,封闭腔体内的无线能量传输(Wireless Power Transmission,WPT)技术开始受到广泛关注.基于频率控制的WPT技术,可实现对电大封闭腔体(103×λ3)内的多方位传感器进行可控和高效的无线充电.电大腔体内的电场分布对频率的变化敏感,利用频率变化实现对封闭腔体场分布控制.实验结果表明,在S波段的1 m3腔体最高WPT传输效率为96.6%.设计的宽带整流电路实测整流效率最高为80%,整流效率高于50%的带宽为1.65 GHz.在2.401~2.495 GHz频段实现控制双接收机的不同工作状态,展现其在航空航天器等封闭空间中为传感器无线供电的应用前景.

双层弹性-非弹性封闭腔体的内部声场研究

从球坐标中声波波动方程出发 ,利用本征函数展开方法和界面边界条件 ,导出了双层弹性封闭球壳的内部散射声场表达式。对于单位源强度的点声源 ,本文计算了分别由弹性 /粘弹性和弹性 /吸声材料组成的双层封闭球壳的内部散射声压随频率的变化关系。计算结果表明 。

装有多孔介质的封闭腔体中热驱动换热的数值研究

以涡轮叶片超级冷却技术为研究背景,用数值计算的方法,模拟了离心力场下装有多孔介质的封闭腔体中的热驱动换热现象。计算结果表明,在封闭腔体中加入大孔隙率多孔介质后确实能起到强化换热的效果,采用的固体介质的导热性越好,封闭腔体中流体的热驱动能力越强,换热效果越好。而且采用导热性比较好的固体介质时,在大孔隙率范围内,随着孔隙率的减少,封闭腔体中流体的热驱动能力和换热均得到增强。

表面辐射对部分填充吸湿性多孔介质的封闭腔体内热湿耦合传递的影响

根据多孔介质热质传递原理,基于有限元的方法数值分析了具有表面热辐射的部分填充吸湿性多孔介质的封闭腔体内部自然对流流动及热湿耦合传递过程,探讨了表面发射率、Rayleigh数和Darcy数等参数对封闭腔体内部自然对流流动及热湿耦合传递过程的影响,研究结果表明,壁面热辐射的作用可以提高多孔介质内部的温度,而且随着表面发射率的增大,多孔介质内部的水分逐步向其右上角迁移和聚集。另外,Darcy数、多孔介质与空气的热导率比对方腔内部多孔介质的热量传递和水分迁移影响较小。

封闭腔体内大空间自然对流的数值模拟

为了研究由四棱柱和其内部多支水平圆管所构成的封闭腔体的内部自然对流热交换情况,在有限体积法的基础上采用层流模型,对4种水平圆管数量与结构不同的封闭腔体内部温度场和流场进行了数值模拟,并初步研究了封闭腔体内换热管周围温度场分布及其均匀性。

活塞杆表面小孔下封闭腔体结构多余物控制技术研究

通过分析活塞杆表面小孔下封闭腔体的结构特性、工艺性对多余物控制的影响,采取工艺螺堵封堵、超声波变量往复冲洗、加注清洗剂高压气体往复吹除等工艺措施,实现了小孔下封闭腔体结构多余物的有效防控。

两端封闭腔体内声波叠加规律研究

大型储气罐由于气体流动时的冲击与共振声辐射会带来不可忽视的环境污染。其结构在考虑声波叠加规律时可视为两端封闭腔体,根据平面波理论对其内声波叠加规律进行理论推导和仿真计算,并作实验验证。表明了声源起始位置对腔内声波叠加有重要影响,而封闭腔总长对含有内插管腔体内的声波叠加并无影响。根据叠加规律,对某工厂大型储气罐进行噪声治理,取得了良好效果。

封闭腔体噪声控制中亥姆霍兹共振器的优化设计方法

提出用亥姆霍兹共振器控制声腔内噪声时计算共振器最优阻尼比和最优工作带宽的理论公式,并进行实验验证。首先,建立共振器与待控腔体的声学耦合方程,以最小化腔体内目标声压幅值为参考,对共振器的阻尼比和工作带宽进行理论分析,求出最优阻尼比和最优工作带宽的计算公式。接着,提出在声腔噪声控制中使用最优亥姆霍兹共振器的实施步骤。最后,以一维声学腔体内的噪声为控制对象,通过对比控制前后的理论结果与实测数据,验证最优阻尼比和最优工作带宽的理论公式。结果表明,本文开发的亥姆霍兹共振器优化设计方法能准确地预报共振器的最优阻尼比与最优工作带宽,在声腔中低频噪声控制中有广泛的应用前景。

基于激光封焊与胶接的大封闭腔体气密技术

分析并指出了常规气密性焊接技术的缺陷,提出了一种基于激光封焊与胶接的大封闭腔体气密性密封技术。通过气密性试验、对比试验和高低温冲击试验可知,试验件的气密性能为8.6×10^(-3)Pa·cm^3/s。采用新型组合工艺的腔体盖板在外界气压变化较大时几乎不发生变形,未出现凹陷、鼓包、焊缝裂纹或漏气等失效形式。该技术还具有可扩展性,可显著提高大封闭腔体的耐压性和气密性,有利于未来电子设备的集成化设计。

尾翼封闭腔体抽铆可行性试验研究

针对火箭尾翼封闭腔体难操作的问题,开展单面抽芯铆接可行性试验研究。通过剪切、拉脱和剥离试验的验证,将3.2单面抽芯铆钉与3铝合金铆钉的载荷进行对比分析。研究发现,采用单面抽芯铆钉连接的试件最大剪切拉载荷高于尾翼现用铆钉的连接试件。尾翼在使用过程中主要承受飞行法向压力载荷和飞行过载,单面抽芯铆钉的连接强度和铆接质量能够满足使用要求。

多孔介质壁面封闭腔体自然对流传热的数值模拟

多孔介质壁面封闭腔体的自然对流在太阳能暖房、蓄热腔体等中有重要的应用。该文针对左侧部分多孔介质壁面矩形封闭腔体,基于有限元法对封闭腔体的自然对流换热进行了数值模拟,得到了在不同Ra数、宽高比A以及不同壁面工况条件下腔体内空气的速度分布,同时获得右壁面的平均Nu数。研究结果表明:随着A的增大,腔体内的流动减弱,右壁面换热减弱;而左侧部分多孔介质壁面对腔体的流动换热产生很大的影响。

无风条件下带有玻璃盖板的倾斜封闭矩形腔体散热特性实验研究

为了对腔体内外部耦合散热特性进行研究,建立带有玻璃盖板的倾斜封闭矩形腔体热损失特性实验台,在无风条件下对封闭矩形腔体的底部进行电加热,研究在不同的倾角、热流梯度参数k以及热流密度下,腔体内部以及玻璃盖板外表面的复合换热系数h_（in）和h_（ex）、玻璃盖板外表面的平均对流热损失努谢尔特数Nu_（cm）和平均辐射热损失努谢尔特数Nu_（rm）的变化规律,并获得相关实验关联式。研究表明,在较小倾角下（q￡60°）腔体内部的复合换热系数h_（in）总是要比外部hex大,带有玻璃盖板的封闭矩形腔体热损失主要受玻璃盖板外表面的传热过程控制;随倾角的增大,h_（in）与h_（ex）差异减小;Nu_（cm）随倾角的增大而增大;Nu_（rm）随k的增大而减少,随热流密度的增加而增加。

气体绝缘金属封闭开关设备检修机器人研究进展

气体绝缘金属封闭开关设备(gas-insulated metal-enclosed switchgear,GIS)事故及重大缺陷频发,严重危害到电网的安全稳定运行。与传统检修方法相比,采用机器人技术实现GIS腔体内部巡视检查、故障点识别定位,具有显著的优势和重要的意义。作为机器人技术的一个新兴的应用领域,中外对GIS腔体机器人的研究尚处在初级阶段。调研了中外在管道机器人的研究和应用现状及GIS腔体机器人的初步研究,分析了GIS腔体机器人的关键技术难点,展示了项目组的最新研究进展,并给出下一阶段研究方向的建议。

离心力场下多孔介质中热驱动换热的实验

以涡轮叶片新型超级冷却技术的研究为背景,在具有冷却通道的新型冷却结构中加入多孔介质,用实验的方法,模拟了离心力场下该新型冷却结构的热驱动换热现象,并与无多孔介质的情况进行了比较。实验结果表明:随着旋转速度、热流密度和冷气进口速度的增大,装有多孔介质的新型冷却结构的热驱动换热能力逐渐增强。同时实验研究发现,加入多孔介质后该新型冷却结构比未加多孔介质时具有更好的换热效果。

电磁脉冲电缆耦合模拟试验技术与测试技术

详细介绍了非空间电荷限制条件下进行的模拟密封腔体内测量内电磁脉冲(IEMP)耦合与电磁脉冲(EMP)耦合的实验。耦合模型的研究内容包括磁场耦合到电缆、电场耦合到电缆以及电荷淀积或辐射从电缆表面耦合。耦合模型可将电场、磁场、电荷淀积的耦合方式用集总参数等效电路内的电压、电流源表示理论模型。空间电荷电流和空间电荷密度象强源一样,是依赖于空间和时间的分布函数。针对带电电缆的IEMP环境耦合与辐射感应电子发射产生的空间电荷对产生的电流和场进行研究,并观察电缆走向、类型、偏置和终端负载的影响,得出了理论与试验结果。

不同旋转条件下多孔介质中自然对流的稳定性分析

对离心力场下多孔介质中的自然对流进行了线性稳定性分析,考虑了离心力、哥氏力与重力的共同作用.结果表明:当离心力与温度梯度垂直时,多孔介质中将发生离心力、重力与哥氏力共同驱动的无条件自然对流;当离心力与温度梯度平行时,多孔介质中将发生离心力、重力与哥氏力共同驱动的有条件自然对流,并且重力与哥氏力对自然对流的稳定性判据均无影响.

壁面覆盖部分多孔介质方腔自然对流流动的数值模拟

多孔介质壁面封闭腔体的自然对流在生产实际中有重要的应用。针对左侧部分多孔介质壁面方形封闭腔体,基于有限元法对封闭腔体的自然对流换热进行了数值模拟,得到了在不同Ra、孔隙率条件下腔体内空气的温度分布、速度分布。结果表明:随着Ra的增大,腔体内的流场及温度场发生了明显的变化,多孔介质壁面孔隙率的变化对腔体的流动换热的影响很小。

离心力场下多孔介质中热驱动的稳定性分析

对转轴与多孔介质远离时离心力场下多孔介质中的自然对流进行了线性稳定性分析,考虑了重力、离心力、哥氏力的共同作用.结果表明:当离心力与温度梯度同方向时,只要满足离心多孔介质瑞利数Ra>7.81π2或考虑了多孔介质偏移距离的离心多孔介质瑞利数Ra0>4π2,多孔介质中即可发生重力、离心力与哥氏力共同驱动的自然对流,并且重力与哥氏力对离心力场下多孔介质中自然对流的稳定性判据均无影响.

水下控制腔内部自然对流换热特性及其影响因素研究

海洋装备电子控制腔有效散热能力是其持续工作的重要保证。以含内热源的封闭腔体为研究对象,采用基于Boussinesq近似的零方程模型对腔内空气的湍流自然对流进行建模,并使用有限体积法完成数值计算,分析了腔体内部温度分布和空气流动规律。结合控制腔功能设计要求,着重讨论了热源不同位置,铝合金隔板厚度和间距等因素对气密腔体内自然对流散热效果的影响规律。研究的结果为海底长周期运行装备控制腔热设计提供了参考依据。

衣物护理机领域首个性能标准发布

2021年12月22日,历时两年多完成制定的行业标准QB/T 5661-2021《衣物护理机》正式发布,并将于2022年4月1日起实施。这是衣物护理机领域的首个性能标准,将终结行业无标可依的现状,推动行业健康有序发展。结合产品实际使用需求,《衣物护理机》首次提出了“衣物护理机”的定义,即通过电力驱动作用,去除封闭腔体内的衣物褶皱和异味,并具备除菌、除螨、除过敏原、干燥等一种或几种功能的器具。