Producing ultra-high-speed nitrogen jets by arc heating in a low-pressure chamber

Pure nitrogen gas was heated with direct current arc, at input powers from several hundred Watt to over 5 kW, and then injected through a nozzle into a chamber at 1 or 10 Pa pressure, with the purpose of accelerating the gas to very high speed around 7 km/s. Various structures of the arc generator and gas expansion nozzle were examined. Results show that bypass exhausting of the boundary layer before it enters the nozzle divergent section can greatly increase flow speed of the jet, thus it might be possible to use nitrogen as a working gas in high speed gas dynamic test facilities.

高低压室平衡炮内弹道数值模拟及试验研究

针对高低压室平衡炮内弹道问题,提出了数值模拟与试验相结合的研究方法。首先探讨了针对平衡炮而设计的高低压室装药结构;利用经典内弹道理论与动量平衡原理建立了平衡炮发射过程的内弹道数理模型;分析了数值模拟和试验结果。试验验证了所建模型的合理性,为平衡炮的结构设计和装药设计提供了理论分析方法。

气路闭环空气悬架系统能量损耗建模及分析

研究了高低压腔气路闭环空气悬架系统充放气过程中的能耗问题。基于热力学和车辆动力学理论建立了气路闭环空气悬架充放气模型并在Simulink中仿真,通过1/2车对空气弹簧进行充放气实验,实验结果验证了所建立的充放气模型的正确性。为分析研究闭环系统能量损耗途径,采用压缩气体有效能(即压缩气体对外界大气所做的功)对系统充气、放气、升压三个过程的能量损耗进行量化计算。仿真结果表明:充气过程中能耗随高压腔压力升高而变大;放气与升压过程中的能耗都随低压腔压力升高而降低;在同等条件下,高低压腔气路闭环系统相对开环系统可以节约大量的能量。

采用叠氮化钠气体发生剂的高低压腔释放内弹道分析

分析了采用叠氮化钠气体发生剂的高低压燃气腔释放子弹的过程,建立了子弹释放机构的内弹道模型,利用数值计算方法,获取了燃气腔压力、子弹速度和子弹释放过载等内弹道性能曲线。通过地面释放原理试验,验证了数值计算结果,为释放机构设计提供了理论依据。

抛投式机器人高低压发射过载的实验研究

以抛投式机器人的活塞式高低压发射实验装置为对象,利用加速度传感器,分别测试了不同喷孔直径和低压药室容积条件下的抛投式机器人在内弹道过程中的发射过载。实验结果表明,减小高低压药室之间的喷孔直径,或者增大低压药室容积,均可以使抛投式机器人的过载曲线峰值降低,并使峰值出现时刻后移。

高低压两用舱穿舱线的改进研究

目的:为了满足高海拔潜水实验过程中对各项生理数据采集的要求,对高低压两用舱的穿舱线进行技术改造。方法:对实验所需的3条穿舱线分别使用2种方法进行改造,一种方法是对仪器随机数据线进行改造并通过对数据线密封、紧固等操作使其在高压、低压2种负载情况下都能保证气密性以及数据传导的畅通无干扰;另一种方法是利用标准穿舱线代替仪器随机数据线,穿舱线各分线分别连接电极和仪器。结果:利用仪器随机数据线改造成穿舱线的方法对数据线要求比较高,数据线应粗细适中、软硬合适方可满足要求;将标准穿舱线改造成数据线的方法需要特别注意穿舱线的抗干扰。结论:2种穿舱线改造方法都可以满足实验要求。

模拟高海拔潜水实验的设备与技术保障

目的:探讨模拟高海拔潜水实验的设备保障与技术方案。方法:根据实验要求,对现有设备进行改造,制定技术方案,反复演练。结果:改造后设备的性能满足实验需求,实验中设备状况良好,技术方案完善,实际操作无差错。结论:良好的设备状况,完善的技术方案,熟练的技术操作是此次科学实验顺利完成的重要保障。

高低压室发射系统内弹道数值模拟

针对高低压室发射系统结构特点,采用数值模拟与试验相结合的方法对其内弹道特性进行了研究.建立了高低压室发射系统内弹道数学模型,并进行了数值模拟;对高低压室发射系统的膛压及弹丸发射初速进行了测试.试验结果表明,所建立的高低压室发射系统内弹道模型合理、可靠.

管道长度与阻抗式调压室水击穿室系数的关系分析

由于阻抗的存在,阻抗式调压室不能完全反射水击波,存在水击穿室问题.本文根据阻抗式调压室的实际边界情况,利用水击基本方程,运用特征线法,通过对实例的计算分析,得出了管道长度对阻抗式调压室水击穿室系数的影响关系.

小推力推进系统起动过程的分析

本文对小推力推进系统各部件建立了数学模型，并对此系统进行了数值计算。计算结果表明，在燃烧时滞较大时，该系统响应较慢，发动机参数的超调量较大，达到稳态所需的时间较长；轨控发动机与姿控发动机共用同一个供应系统时，姿控发动机受燃烧时滞的影响更大。减小燃烧时滞有利于提高发动机在起动过程的响应能力和稳定性。在起动阶段，高室压推进系统比低室压推进系统响应快，高室压轨控发动机的参数能较快地稳定下来，但其超调量较大；高室压姿控发动机虽然响应快，但其超调量大，达到稳态所需的时间长于低室压姿控发动机。本文所得结论为提高小推力推进系统在起动过程的响应能力提供了参考。

空间拦截器动力系统小推力高压燃烧室特性研究

介绍了空间拦截器服务系统性能参数预测数学模型，以及数学模型的求解方法。利用此数学模型对高室压和低室压情况下空间拦截器动力系统特性和小推力液体火箭燃烧室的性能进行了计算，简要分析评价了小推力高压燃烧室性能优缺点。

高低压舱氦氧管路的改造研究

目的:为了满足高海拔潜水实验的要求,对高低压舱进行技术改造。方法:利用气割方法将原氧气管道切断,利用气焊技术,将氦氧管路焊接在原氧气管道上。结果:管道改造完毕后,在实验过程中既可以保证氦氧混合气和氧气的自由转换,又不会影响其他舱群的氧气使用。结论:此改造方法合理有效,能够满足实验要求。

基于离线采集模式的高低温低气压试验箱校准技术的研究

针对高低温低气压箱校准技术展开研究,分析了传统校准方案的不足之处,提出了一种基于离线采集模式的高低温低气压试验箱温度、压力校准方案,并结合虚拟仪器、数据库与MATLAB,完成了该方案的设计与实现。最后通过实验验证了该方案的可靠性与可行性,并应用到环境与可靠性工作中。

可抗高离心加速度的气压箱设计

在惯性器件的离心-气压复合校准中,气压箱的结构设计决定了传感器的校准精度。而现有的气压箱结构无法满足高离心加速度下的使用要求,因此提出了一种可抗高离心加速度的气压箱结构,以实现高离心加速度下惯性器件的复合校准。为了解决在高离心加速度下气压箱气体泄露问题,通过设计气压箱的结构材料和密封技术研制了一种高密封低气压的实验箱,进而对其箱体强度进行校核计算,得到各个部分的最大受力强度。根据所得数据进行数值仿真,分析在不同离心加速度下的箱内气压分布情况,并在高离心加速度条件下进行了不同气压的试验测试,证明所设计的气压箱在高离心加速度环境下仍能保证系统内部气压的稳定性。因此该气压箱能够用于离心-气压复合校准装置中,实现对惯性器件的高精度复合校准。

GDI高压泵低压腔膜盒式压力脉动阻尼器研究

GDI高压泵工作时,会在其低压腔产生压力脉动,甚至气穴,严重影响了高压泵计量阀的计量精度,为此,系统地研究了低压腔产生压力脉动的机理,影响压力脉动的因素及其规律,膜盒对压力脉动的衰减能力及其规律,分析了不同参数膜盒在低压腔作用效果的差异,为GDI高压泵低压腔膜盒式压力脉动阻尼器的设计提供可靠的数据参考。

微型电子测压器的高采样频率设计

为了满足多种火炮和弹箭内弹道压力参数测试的需要,研制了高采样频率的微型化电子测压器。为了提高系统的采样频率,通过用两片单片机交叉采样的思路来实现,使采样频率提高了2倍,达到了125kHz。从器件选择上和多层电路板的制作上对测压器进行了微型化设计。同时,根据国军标及试验勤任务的要求,在进行膛压测试前可能需要对弹药在低温和高温两种状态下进行48h以上的保温,因此,在微型化设计上要兼顾低功耗,为测压器在常、高、低三种温度状态下的正常工作提供可靠保证。

子母催泪弹内弹道仿真研究

介绍了子母催泪弹的发射机构,根据经典内弹道理论,建立了采用高低压室发射方式的内弹道数学模型,并进行仿真研究,为子母催泪弹的弹体结构设计和装药设计提供了理论依据。

火炮膛内压力环境地面模拟方法

为了在实验室条件下安全、快速地获得与实际火炮发射时相似的膛压载荷特性,进而开展不同身管材料和弹药结构在膛压载荷特性下的性能研究,设计了一种新型火炮膛内压力模拟装置。针对该装置以经典内弹道理论为基础,结合高低压发射原理,建立了模拟膛压载荷变化过程的仿真分析模型。利用该模型分析不同试验参数对膛压载荷变化的影响,选择与火炮真实发射膛压载荷误差最小的试验参数作为模拟试验的初始试验参数。试验结果表明,所设计的火炮膛内压力模拟装置能够较好地模拟火炮发射过程中膛压载荷特性,可为实验室条件下简便有效地模拟膛压载荷提供一种新的试验方法。

双药室高低压变初速发射内弹道与卸压膜片分析

为实现非致命武器变初速功能,降低非致命武器结构的设计难度,提高使用可靠性,设计一种双药室膜片控制式发射装药结构。利用数值计算的方法对双药室高低压变初速内弹道进行分析,得到高、低压药室单独击发和高、低压药室同时击发、高压药室延时击发和低压药室延时击发时最大膛压和初速,建立膛压变化曲线和初速变化曲线。根据数值分析结果设计装有防窜火弧形卸压膜片的双药室结构。利用显示动力学仿真对弧形防窜火膜片结构进行验证,证明所设计结构的可行性。

涡旋压缩机发展概述和选型对比分析

涡旋压缩机凭借其高效节能、微振低噪的特点,在空调制冷行业应用越来越广泛。首先阐述了涡旋压缩机的工作原理及特点,尔后对国内外涡旋压缩机的发展历史进行了概述,总结了目前涡旋压缩机的发展趋势,最后通过对不同结构的涡旋压缩机的对比分析,为空调制冷系统设计中对压缩机的选型与运用提供了参考。