真空系统在模拟火星表面低气压环境的应用

火星一直被认为是太阳系中除地球外生命最有可能繁盛过并生存至今的地方,故而对其表面环境的模拟,对火星探索起着重要的作用。本文依托于XX大学空间模拟装置火星尘舱系统项目的需求,设计了一套火星表面低气压环境模拟系统,采用真空泵组降低火星尘舱内的气压,采用气动调节型阀门进行高精度动态压力调节,维持舱内压力稳定,详细介绍了系统设计技术参数、组成、工况及抽速计算流程。

空中气压环境对爆炸冲击波的影响研究

为获取不同气压环境下的爆炸冲击波传播规律,实现对不同气压环境下的爆炸冲击波性能快速预估,采用非线性动力学软件AUTODYN进行数值模拟,对数据进行分析与拟合,并通过低气压环境冲击波传播试验对拟合公式进行精度验证。结果表明:在同一对比距离下,冲击波超压峰值随着大气压力降低显著下降,低气压环境不利于冲击波的正常传播;基于数值模拟结果拟合考虑大气压力和温度效应的计算模型,对比试验结果,拟合公式计算误差小于15.0%,平均误差小于±7.8%。

高原低气压环境对人体热舒适性影响的研究初探

模拟了高原低气压环境,以问卷调查的方式进行了低气压环境下人体热舒适的实验研究,为低气压地区舒适性空调的设计提供了参考。

低气压环境下标准有效温度与舒适区的计算

在低气压环境下对两节点模型进行了修正,同时通过实测皮肤温度验证了其准确性。在此基础上对热环境评价指标——标准有效温度(SET*)进行了计算,分析了低气压下SET*的变化规律,并在不同低气压环境下对ASHRAE Standard 55中的舒适区进行了修正。计算结果表明,在相同环境参数条件下,随着大气压力的降低,对应的标准有效温度降低。相应地,随大气压力的下降,人体舒适区范围向干球温度较高的方向移动。低气压环境下舒适区对应的干球温度上下限值均比常压下高,且温差范围增大。

葛根素对急性低气压环境下噪声性听器损伤的防治作用

目的 探讨葛根素对模拟急性低气压环境下噪声性听器损伤的防治作用。方法 将 6 0只听力正常豚鼠随机分为正常组、阳性对照组、葛根素防治组和葛根素治疗组。后 3组置于模拟高原海拔 5 5 0 0m低气压环境 ,130dBSPL白噪声持续刺激 8小时 ;防治组和治疗组每日腹腔注射葛根素注射液 (15 0mg/kg)。观察各组的听性脑干反应 (ABR)反应阈、耳蜗形态学改变、血液流变学和血清丙二醛 (MDA)、超氧化物岐化酶 (SOD)含量的变化。结果 出舱后 8小时 ,各组ABR阈移最大 ,对照组、防治组在 1kHz的阈移分别为 33.6 7± 5 .4 0、2 6 .5 0± 4 .76dB ,在 8kHz的阈移分别为 5 9.33± 5 .2 0、4 8.6 7± 4 .70dB(P <0 .0 1) ;高频听力损失较低频严重 (P <0 .0 1)。以后各组ABR阈移逐渐恢复 ,给药两组恢复程度均较对照组明显 (P <0 .0 1)。形态学改变与听力变化一致。防治组血清MDA含量显著低于对照组 ,用药的两组血清SOD均高于对照组。对照组血液流变学全血粘度值明显升高 ,与用药两组比较有显著性差异。结论 葛根素对急性低气压环境下的听器损伤具有一定的防治效果 ,可能与其改善微循环和血液流变学特性。

低气压环境下空气流速对人体热感觉影响的研究

通过问卷调查的形式,研究了20名处于不同大气压力环境中受试者的热感觉和风速期望随空气流速变化的情况,进而分析了不同大气压力环境中,空气流速对用风速期望进行评价的吹风感和人体平均热感觉（MTS）的影响.研究表明：低气压环境下人体对空气流速变化的感觉不如常压下敏感,人体在较高温度下对风速变化的感觉不如较低温度下敏感.在20-22℃时,低气压环境下微风速（〈0.2 m/s）范围内的风速变化对身着厚重衣物的受试者的热感觉影响十分微小.

低气压环境对人体散热特性影响的研究

在常压方程式的基础上,推导了低气压环境下人体与环境对流换热与皮肤表面蒸发换热的方程式,并分析讨论了低气压条件下人体呼吸换热和能量代谢率的变化规律,对低气压条件下人体热舒适性的研究及舒适性空调系统的设计等具有重要意义.

高气压环境脉冲MAG焊气体混合比对焊接稳定性的影响

分析了压力环境下气体混合比对脉冲MAG焊飞溅率及焊缝熔池形状的影响.结果表明,压力环境下相同比例的保护气体在流速不变的情况下,起活性作用的气体组分相对较多,电弧弧柱紊乱加剧,飞溅剧烈,焊接过程极不稳定.为获得高气压环境下稳定的焊接过程,减小飞溅率,通过提高混合气体配比中氩气体积分数来降低活性气体造成的能量损失,从而减少飞溅.防止缺陷的产生.综合考虑飞溅率、熔滴过渡稳定性及焊缝熔池形状等因素,在0.3 MPa环境压力下使用90%Ar+10%CO2混合气进行焊接可获得最佳的焊接效果.气体配比的有效调节对于提高高气压环境下脉冲MAG焊焊接过程稳定性和焊接质量具有显著作用.

低气压环境下人体新陈代谢变化规律的实验研究

低气压环境对人体新陈代谢率会产生一定的影响,并进而影响人体的热舒适性.对低气压环境中不同温度以及不同活动水平下的人体新陈代谢率进行实验研究.实验表明,不同活动水平下人体新陈代谢率在本实验模拟的大气压力范围内（1-0.8atm）均随大气压力降低呈线性增加;在20-30℃温度范围内,新陈代谢与环境温度的关系曲线呈倒U型;高等活动水平下人体代谢率受大气压力影响更为显著;对新陈代谢率的影响程度：运动状态〉温度〉压力.

飞机货舱低气压环境对火灾探测参量影响研究

旨在为飞机货舱火灾探测系统设计和研制提供理论支撑,在飞机货舱环境模拟实验舱内开展了70kPa、80kPa、90kPa和100kPa下正庚烷火灾实验,分析了低气压环境对顶棚温度、烟气密度和气体浓度火灾探测参量的影响规律。低压下空气密度较小,卷吸系数减小,导致顶棚最高温升增加,顶棚温度衰减变快。同时,低压下烟气密度降低,并与压力呈指数关系,指数系数约为0.946,扩展了前人研究结果的应用范围。CO浓度最大值随压力降低而增加,且CO增长速率与压力呈负指数关系。CO2增长速率随着压力降低而略有减小。

低气压环境被服系统总热阻计算模型

服装热阻是影响人体热舒适的重要因素之一,夜间睡眠状态下的被服系统总热阻包括人体所穿服装热阻与整个床褥系统热阻。针对低气压环境,目前,尚缺乏被服热阻实验数据,也没有可参考的被服系统总热阻的理论计算模型。以人体睡眠状态被服系统总热阻计算方法为依据,引入气压修正项对相关参数进行修正,建立了适用于低气压环境的被服系统总热阻的修正计算模型,并用模型计算了冬夏典型被服系统总热阻,分析了气压减小对总热阻的影响,发现冬夏季被服系统总热阻均随大气压力降低而升高,增加百分比最大值均为42%,且均出现在被子覆盖率为23.3%的条件下,当海拔低于3 000m时,由被子覆盖率引起的被服系统总热阻增加系数不超过0.05。

高气压环境下脉冲MAG焊稳定性及其电弧电压补偿

统计分析了不同环境压力下脉冲MAG焊的电流电压波形和数据,探讨了其概率密度分布规律与高气压环境下焊接电弧稳定性的关系.结果表明,随着环境压力增大,能量损失加剧,焊接过程越不稳定.为了获得高气压环境稳定的焊接过程,采用提高电弧电压的方式来补偿电弧能量损失.在0.3和0.5 MPa压力环境下,电弧电压分别提高3和5 V时,焊接过程可与常压环境相当.提高电弧电压方式对高气压环境下焊接稳定性的提高具有显著的作用,该研究可为高气压环境下脉冲MAG焊参数优化匹配提供理论依据与试验基础.

高海拔地区气压环境对高速水流空化特性的影响

为定量评价高海拔地区的低气压环境对水流空化特性的影响程度,通过理论计算单气核临界压强在不同气压条件下的变化,分析单气核临界压强变化对初生空化数的影响程度,并进行不同海拔高程下水流空化数的敏感性分析。研究成果表明:低气压环境下,气核初生空化数和水流空化数均减小,但水流空化数减小的程度远远大于初生空化数减小的程度,其他条件相同的前提下,高海拔地区的高速水流空化空蚀风险增大。研究结论可为高海拔地区高速水流的空化空蚀设计和评价提供参考。

高气压环境下脉冲MAG焊气体混合比对焊缝成形的影响

在高气压环境下,通过改变保护气体中Ar/CO2气体混合配比,对焊缝金属断面形状、熔深和熔宽等参数进行试验研究,分析压力环境下气体混合比对脉冲MAG焊缝成形的影响,试验表明压力环境下保护气体中CO2含量对焊缝成形的影响与常压时相同,随着保护气体中CO2含量的增加,焊缝表面成形变差,熔宽和熔深增加,焊缝余高略有降低;随着保护气体中Ar比例的增加,焊缝熔池底部由圆弧状熔深逐渐变成指状熔深,当保护气体为纯Ar时,熔池指状熔深更为明显。

低气压环境对石英挠性加速度计的影响分析

石英挠性加速度计作为高精度加速度敏感传感器可应用于航天器在轨微振动监测。介绍低气压环境对石英挠性加速度计的影响分析,说明了机理分析方法和实验验证结果,对标度因数的影响不超过0.1%,对测量准确度影响极小,可以忽略;通过山洞噪声实验,测试对比了石英摆片在1个大气压和3.9 Pa气压环境的噪声,说明气压环境对加速度计的测量精度影响不大。低气压环境影响分析结果可为石英挠性加速度计的长期在轨应用提供参考依据。

高速飞行器大型地面低气压环境热试验技术

临近空间高速飞行器飞行过程中,在低气压环境下将经受非常高的气动热载荷。对低气压环境下防隔热结构的传热特性影响因素进行了梳理,说明了气压环境对临近空间飞行器的防隔热性能的影响。为准确模拟飞行器在热载荷作用下的温度分布,建立了大型地面低气压环境热试验系统,提出了一套低气压环境热试验方法,解决了气压环境下大面积高热流长时间加热的问题,并成功应用于临近空间高速飞行器大型地面低气压环境热试验。

基于正交试验的低气压环境中人体热舒适研究

通过正交试验,以问卷调查的方式进行了低气压环境下人体热舒适性的实验研究,重点分析了温度、压力和风速对受试者平均热感觉MTS影响的显著性。结果表明,在75.994～101.325kPa(0.75～1.00atm)的压力范围内,压力对人体平均热感觉MTS的影响仅次于温度,风速的影响最小。

低气压环境对瓦楞纸箱燃烧速率的影响

以航空货运中常见的瓦楞纸箱为对象,在50～90k Pa气压环境模拟舱中开展了单个纸箱、堆叠的两个纸箱的火灾实验,从理论和实验两方面研究低压环境下的燃烧速率行为,为航空火险救援提供依据。从传热传质角度推导低气压对固体燃烧速率行为的影响规律。结果表明:湍流固体火灾燃烧速率的压力表达式为:■。通过实验结果验证了该表达式,同时给出经验关系式:■。在应用压力模型和辐射火焰模型对比分析固定压力环境下的燃烧速率发现,辐射火焰模型的拟合效果优于压力模型。

高气压环境下脉冲MIG焊频率优化改善电弧稳定性的研究

对比分析不同压力环境下焊缝宏观图及相应焊接过程的电流、电压信号,并在此基础上分析了电流电压波形图、U-I图和概率密度图,探索脉冲频率对高气压环境下焊接电弧稳定性的影响。试验证实,压力环境下通过提高脉冲频率来补偿电弧弧柱区的能量损失,形成良好的焊接质量方法的可行性。试验证明,在0.3 MPa的压力下,脉冲频率提高到220 Hz,在0.5 MPa的压力下,脉冲频率提高到250 Hz,能够明显改善电弧燃烧的稳定性;实现稳定的焊接过程。为高气压环境下焊接工艺的改进提供有效的理论依据。