一种面向空间增材制造的微重力环境地面模拟试验方法

空间增材制造能够将产品全部或部分脱离传统地面制造模式,实现在轨制造或原位制造大型构件。然而,高真空、微重力等复杂特殊的环境使得空间增材制造与地面制造差异很大。为了确保空间增材制造设备的可用性和可靠性,需要在地面环境条件下对微重力环境进行有效模拟。为此,设计一种微重力场的增材制造地面环境模拟试验装置,并开展微重力环境试验研究,对空间增材制造成形工艺过程进行实际模拟与验证。

环境试验中的不确定度评定

通过研究GB/T 2423、GJB 150A、RTCA DO-160G等环境试验方法标准对测量不确定度的评定需求,结合目前已有的环境试验不确定度评定相关标准和案例,归纳总结出环境试验中涉及的3种不确定度评定情况,即:环境试验测量系统不确定度评定、环境试验条件参数不确定度评定和环境试验结果不确定度评定。对上述3种环境试验中的不确定度评定情况逐一进行了阐述和分析,并提供了评定思路和案例,可为试验检测机构有效评定环境试验不确定度,合理利用不确定度结果提供指导。

锅炉对冲燃烧锅炉设备特点及性能考核实绩

针对某锅炉厂已投产的13台600 MW级超临界压力对冲燃烧锅炉的主要参数、燃烧系统设备配置特点等进行了阐述与实际应用分析,结合实例提出了该系列锅炉在投运时需要重点进行的燃烧调整工作方向,并对6台锅炉的性能考核试验实绩进行了分析与评价。实际应用情况表明,该系列锅炉适用煤种范围宽,燃烧系统设备配置灵活,主要性能指标优良,同时也需要在文中提出的燃烧调整方向上重点加以控制。

微重力燃烧试验设备与燃烧火焰观测

介绍北京强度环境研究所（ＢＩＳＥ）５４ｍ落塔的微重力燃烧试验设备——燃烧室、液滴释放装置、点火装置、抽空充气装置以及试验流程的自动控制系统。在控制室中，由ＴＶ监控器与多媒体计算机屏幕可观察试验过程。试验数据与图像可由试验舱即时传给地面记录与测量仪器。文中给出了一些微重力燃烧火焰观测结果。三种燃料（乙醇、丙酮、正庚烷）小滴燃烧均为典型的球形火焰，蜡烛燃烧为经典的半球冠形火焰。

套保稠油油藏出砂冷采后提高采收率技术

通过分析区块开发形式和存在的问题,进行了出砂冷采后多种开发方式的标准筛选以及此技术在该油藏的适应性研究,结合火驱物理模拟实验,明确了该区块进行火驱的可行性;利用数值模拟技术,优选了火驱合理的井网方式和注气参数。2007年开始,通过开展现场试验,见到了较好的效果,为提高区块采收率提供了技术支持。

微重力落塔试验技术及其应用(Ⅰ)

落塔试验是开展微重力研究的有效手段之一。本文研究落塔试验技术中最关键的问题之一：微重力水平的控制问题。介绍了解决该问题的若干技术途径，给出了有关的计算公式。并讨论了微重力环境下液体动力学试验的一些特殊要求及其解决方法。文中给出了典型情况下的一些计算结果。

燃烧试验在煤的放射性环境评价方法研究中的应用

采集康平、沈北、东梁、辽阳、阜新、浑江、舒兰、海拉尔、珲春、凉水、七台河共11处煤矿样品,设置了燃烧试验,使煤在近密闭燃烧炉中燃烧,杜绝飞灰造成的物质损失,然后测定煤及其对应灰分的238U、232Th、226Ra、40K活度.分析得出:在理论燃烧状态下,假设燃烧无飞灰产生,煤灰的238U、232Th、226Ra、40K天然放射性核素富集因子f与煤灰分比Ad的乘积为1.根据煤燃烧后核素的迁移富集规律和影响辐射水平的核素权重,提出了应用于煤的比活度、吸收剂量率、年吸收剂量、内辐射指数等放射性环境评价参考值.经11处煤矿验证,评价结果可以反映煤灰的辐射水平,辐射水平排序与实际测量结果基本一致.

体-翼干扰区热环境特性分析及预测

高速飞行器的体—翼干扰区热流精确预测对于飞行器生存能力与战术性能的提高具有重要的意义,是高性能飞行器设计水平的一个重要标志。由于体—翼干扰区流场的复杂性,目前尚无满足工程设计要求的热环境预测方法,在分析体—翼流场特性的基础上应用文献[1]的压力—热流关系式,提出体—翼干扰区的热流预测方法,即压力由N-S数值解给出,热流应用压力—热流关系式得到,炮风洞的实验结果验证了本文预测方法的可靠性。

微重力落塔试验设备

介绍美国、德国、日本、中国的几个主要落塔试验设备,给出了这些设备简要的数据资料及图表等.40年来微重力环境科学与应用研究的大部分工作是在地面完成的,落塔是完成地面微重力试验的最有效手段之一.近年来日本、德国等建立了落高为700m的微重力落塔.

微重力落塔试验技术及其应用(Ⅱ)

本文研究落塔试验技术中的3个重要问题。落舱的释放技术、落舱的回收和缓冲技术、试验的测量技术。讨论了有关的技术要求，给出了解决这些问题的若干技术途径及其特点，评价了不同技术途径的适用性。

航天器发动机再启动的微重力基础研究

介绍了发动机再启动问题的工程应用背景，阐述了涉及发动机再启动的微重力基础研究范畴。在微重力条件下，正确考虑外界干扰载荷对贮箱中流体动力学行为的影响是至关重要的。给出了用三维程序计算的一些结果。在微重力条件下，液体燃料小滴能否被点燃、能否在预定时间内建立稳态火焰亦是再启动关心的问题之一。给出了一些在BISE落塔中获取的试验结果。

贮箱内液体重定位运动的动力效应研究

本文研究低重力环境下贮箱内液体重定位运动的动力效应及其影响,概述了模拟低重力环境下液体重定位运动的落塔试验方法,利用小模型落塔试验测定了球型贮箱内液体重定位运动的作用力和作用力矩,分析了液体重定位运动的试验相似准则,讨论了液体重定位运动产生的动力效应对航天器的影响以及减小干扰的措施。

介绍几种液体燃料小滴燃烧的落塔试验方案

本文简要介绍微重力条件下液体燃料小滴燃烧研究中，所采用的几种落塔试验方法及试验设备。给出了单滴静态燃烧、运动小滴的燃烧、小滴列燃烧等的试验装置图。

空间微重力条件下碲镉汞晶体的布里支曼生长

在中国返回式卫星上进行了一台双温区空间晶体生长炉的搭载试验，成功地实现了空间微重力条件下碲镉汞晶体的布里支曼生长，取得了一些有意义的结果。文章介绍了这种晶体炉的设计和空间试验的过程；分析了回收样品的主要测试结果；

模拟低空环境下FPGA的SEU测试系统结果分析

为了探究在低空环境下SRAM型FPGA产生单粒子翻转事件与大气中高能粒子剂量的关系,设计了一种便携式测试系统。使用该系统在某地6个不同海拔的测试点对SRAM型FPGA进行单粒子翻转测试。某地平均海拔在3000～5000 m,可以很好地模拟低空飞行环境。通过测试试验,该系统获得了大量现场数据,使用Matlab对测试数据进行了分析。结合在某地的测试结果,从SRAM型FPGA的存储结构、单粒子翻转产生机理、测试系统的工作原理等方面入手,对该测试系统的科学性与实用性进行了验证分析。分析结果表明,该便携式测试系统科学有效,可为航空航天领域中SRAM型FPGA的选型与使用提供一种参考方式。

Kevlar、BF-2及 GD414材料充电性能研究

Kevlar作为最新型的航天结构材料,BF-2作为太阳电池盖片玻璃,GD414作为航天器材料粘接剂,都是空间技术必不可少的重要而基本的材料。因而它们在空间电环境条件中的表面电荷积累性质受到极大注意。该文就此三种材料在综合模拟空间环境条件下,进行了材料表面电导和环境诱发电导的实验研究,并给出了实验结果的分析。

出口航空煤油的质量检验分析

采用数据统计与处理的方法,对部分出口航空煤油检验结果进行了分析。结果表明,出口航空煤油的热值范围为43.380~43.464 MJ/kg;15℃密度范围为799.0~795.5 kg/m^3;-20℃粘度范围为3.403~4.164 mm^2/s。随着出口航空煤油中的直馏组分含量不断减少、加氢精制与加氢裂化组分含量逐渐增加;产品中的硫含量、芳烃含量明显降低,冰点、闪点、烟点、磨痕直径都在更加理想或合理范围内;出口航空煤油的检验结果符合要求。

空间站燃烧科学实验系统设计

建立空间站燃烧实验系统,可满足未来空间微重力燃烧实验系统需求.通过空间站微重力燃烧实验研究,可拓展空间燃烧学研究.根据所要实现的功能及燃烧实验需求,对中国空间站燃烧柜的燃烧科学实验系统进行了设计和分析.燃烧科学实验系统由8个子系统组成,是一个适合开展气、液、固多种燃料燃烧实验的综合性实验系统.考虑到强度设计要求,在完成方案设计后,对系统进行了有限元分析,并在研制的结构件上进行了力学环境实验.实验与分析结果表明,本文设计的实验系统能够满足环模实验的要求,结构合理可行.

硝棉铅对双基推进剂的燃烧催化作用

本文用转鼓照相法在2～30MPa之间研究了硝棉铅对双基推进剂的平台燃烧催化作用.实验指出:硝棉铅能使双基推进剂在10MPa附近出现平台燃烧效应,燃速压力指数可降到0.0801,当用含铅量相同的硝棉铅作催化剂时,推进剂中的硝棉铅含量增加,平台区燃速增加,压力指数下降;反之,燃速下降,压力指数升高.保持推进剂中的含铅量不变,改用不同含铅量的硝棉铅作催化剂时,发现含铅量为10%左右的硝棉铅对双基推进剂的平台燃烧催化效果最好.

落塔微重力燃烧试验

本文叙述微重力燃烧试验的两个主要问题:一个是落塔微重水平的测量结果;另一个是蜡烛在微重力环境的燃烧现象。并通过实践得到了总的看法。