新型自激扫掠喷嘴及其工作特性研究

针对涡轮、冲压发动机等空天动力装置对提高燃油雾化性能和油气掺混均匀度的迫切需求,提出一种内含扰流柱的新型自激扫掠喷嘴结构,能够实现0.5mm通径尺度下的自激发扫掠振荡液态燃料喷射。采用高速阴影成像、激光粒径测量等多种实验方法,研究了0.5mm特征尺度下,采用水和航空煤油介质时,新型自激扫掠喷嘴的质量流量、工作频率、扫掠张角、雾化粒径等参数随工作压降的响应变化情况。结果表明,此新型自激扫掠喷嘴在较宽的工作压力(0.05~5MPa)内均能够实现稳定的自激发扫掠振荡,产生50°以上的扫掠张角和1600Hz以上的振荡频率,且其扫掠张角和表征工作频率的斯特劳哈尔数St在较宽工作压力范围内保持恒定;与圆孔直射式喷嘴相比,其流量系数提高了12%,雾化能力实现了数量级的提升。本研究初步验证了新型自激扫掠喷嘴在空天动力装置典型应用环境和工况下的应用可行性。

极低信噪比下载波捕获设计方法

针对深空通信存在距离遥远、信号传输过程中损耗过大、干扰较多等因素导致传输信号的信噪比极低这一问题,提出了一种在极低信噪比下的载波捕获方法。普通的基于LFM(线性调频)信号频率估计方法能力有限,对于极低信噪比的传输信号,该方法不能达到预期的效果。在分析FFT(快速傅里叶变换)算法估计频率的基础上,利用扫频+扫速补偿方法解决极低信噪比下载波捕获难点。此方法在Xilinx公司的XC6VLX365T平台上进行了验证,可极大改善FFT输出信噪比和缩短载波捕获时间,有较强的工程可实现性。

光学条纹相机扫描速度和非线性的测试

介绍了光学条纹相机的扫描速度测试实验和非线性计算过程以及结构、工作原理,并讲述了实验是以YAG染料激光器为光源,利用标准具的精确距离得到相机所测条纹图上相邻两条纹之间的时间间隔,以此推算条纹相机的扫描速度,并用重复测量的方法推算出相机的扫速非线性。

变像管扫描相机扫描速度及非线性的标定技术

变像管扫描相机在超快物理过程的研究中具有广泛的应用。扫描速度及其非线性作为相机的主要技术指标之一,其准确度对实验结果有着重要影响。为了准确获取数据,确保实验结果的可靠性,采用皮秒光脉冲源、标准具及精密延时器,对高速变象管相机扫描速度和扫描速度非线性进行了实验标定,取得了较好的扫描速度非线性实验数据。结果表明,标定的变像管扫描相机最大扫描速度非线性为±3.52%;标定结果最大相对误差为±1.4%。这一结果对有效提高实验数据处理和物理分析的可靠性是有很大帮助的。

X光条纹相机时间性能标定

X光条纹相机在惯性约束聚变实验诊断中具有重要作用,它的性能技术指标的精确标定是实验数据可信度的基础。在上海激光联合实验室的20 TW激光器上对X光条纹相机的扫速、时间分辨等时间性能进行了标定,取得了较好的结果。标定结果显示相机的各项性能与出厂标称值有了较大改变。标定的实验结果可有效提高ICF实验数据处理和物理分析的可靠性。

光学条纹相机扫描速度实验标定

为实现冲击波速度的精确测量,对光学条纹相机进行了标定,得到了处于不同扫速档时狭缝上不同位置在不同时间区域的扫描速度。标定结果表明,在10ns/15mm档和5ns/15mm档时,初始时刻的扫描速度明显慢于结束时刻。而对于相机的2ns/15mm档,初始时刻的扫描速度更快。相机扫描速度在不同时间差别较大,表明随着相机的老化,采用平均扫描速度和扫速非线性进行数据处理已不适用。

多量程X射线条纹相机研制

为满足惯性约束聚变(inertial confinement fusion,ICF)等离子体诊断的需求,研制多档位X射线条纹相机.该相机工作面积为25 mm×2 mm,8个工作量程,扫描速度可在16.11～0.11 mm/ns范围内变化,符合技术指标要求.搭建基于波长为266 nm紫外激光器的X射线条纹相机联调实验系统,测试得到相机时间分辨优于45 ps,动态范围达到127,7个扫描速度非线性优于3%.

熔覆枪扫描速度对镍基微束等离子熔覆层性能的影响

在低碳钢圆管表面使用微束等离子弧熔覆了Ni基合金。采用扫描电镜、X射线衍射和显微硬度计研究了不同扫描速度熔覆层的组织形貌、结构、成分与性能。结果表明,随着扫描速度的增大,熔池趋向不稳定,粉末利用率下降,同时热影响区减小,组织细化,稀释率降低。

基于同步扫描相机的荧光寿命测量系统研究

建立一台基于同步扫描相机的双光子激发荧光寿命显微测量系统,同步扫描相机的重复工作频率为76MHz,利用钛宝石飞秒激光器作为光源,通过可调延时器和标准具对扫描相机的时间分辨率、扫描速度以及非线性等进行标定.该系统的时间分辨率为9ps,非线性小于4%,量程为2.8ns.测量了荧光染料Rose Bengal(RsB)的荧光衰减曲线,通过最小二乘法对荧光的衰减曲线进行拟合,得到RsB的荧光寿命为763ps,与标准荧光染料对比一致.

清扫机盘刷的清扫性能分析与试验研究

针对影响饲草料厂专用的清扫机盘刷清扫性能的因素进行了理论分析研究。在清扫能力给定的条件下,用正交试验法对清扫效率进行了试验研究,找到了盘刷转速、清扫速度和尘粒量3个指标的最优组合,使清扫效率最高。

基于皮秒扫描相机的激光雷达成像系统研究

讨论一种新型激光雷达成像方法,建立以皮秒条纹管相机为接收器的激光雷达成像系统.该系统采用皮秒钇铝石榴石(yttrium aluminium garnet,YAG)激光器作为激光源,通过可调延时器和标准具对条纹管相机的扫描速度和非线性进行标定.结果表明,该系统中皮秒条纹管相机的时间分辨率优于2 ps,非线性小于2%,具有时间分辨率高、测量时间短和光谱测量范围宽等特点.用该系统对不同距离两物体进行成像实验,理论计算出两物体的距离差与实际距离差较接近,从而验证了采用该系统进行激光雷达成像的可行性.为基于皮秒扫描相机的激光雷达成像系统的建立提供了理论与实验依据.

跳频信号的扫频干扰方式研究

对跳频通信的扫频干扰作了分析和研究，讨论了扫频速率、扫频信号带宽、扫频信号功率与跳频信号跳速、跳宽、功率等的关系，得出了如何选择扫频信号参数以达到干扰效果最佳的结果。

清扫车清扫速度对清扫率的影响

根据吸扫式和纯扫式清扫车两种车型不同清扫机理，从理论和实验上说明了清扫速度对清扫率的影响关系，并进一步指出了两者之间的变化规律。

机载摆扫式光谱仪高转速三面摆镜设计与优化

为满足机载摆扫式光谱仪在25Hz扫描频率下工作的要求,设计了具有三面反射镜的摆镜结构。首先,计算镜面反射区域面积与旋转轴偏离量的关系,通过比较摆镜布置不同数目反射镜时的性能,设计了围绕旋转轴布置三面反射镜的摆镜结构形式,通过600r/min的转速即可完成每分钟1 800次的高频摆扫;同时采用匀速摆扫的运动方式,降低了摆镜的控制难度,提高了系统的稳定性。然后,采用拓扑优化、集成优化等方法对摆镜结构进行了优化,摆镜最终质量为5.28kg,轻量化率达到58%。最后,通过有限元仿真计算得到:摆镜在机载平台600r/min转速离心力与1 g重力的作用下,面型精度RMS值优于λ/20,基频达到1 199Hz,具有较高的力学稳定性,满足机载摆扫式光谱仪的高扫描频率要求。

2BDY-9型高速气吹式精密播种机的研制

针对目前高速精密播种的发展需求,研制了2BDY-9型高速气吹式精密播种机,介绍了该机的整机结构、工作部件的设计以及主要技术参数。该机采用的气吹充种和清种,适用高速精密作业,在黑龙江垦区的建三江分局、新疆生产建设兵团等地田间试验,作业速度达9km/h,排种合格率为88%,能够较好地达到东北、西北地区精密播种的技术要求。

一种可调的高速扫频源设计与实现

本文针对扫频源的作用及应用需求,提出利用DDFS(直接数字频率合成)技术设计了一种可调的高速扫频源研究方案。选用内部集成PLL(锁相环)和DDFS技术的AgileRF芯片AD9956,结合单片机C8051F020控制,使其具有设计灵活,操作易控制,极大减少外围电路及实用性强等优势。此设计已实现硬件系统及装调完成,利用示波器和频谱仪分别进行了测量,实验测量结果达到了预期目的,并证明了此方案的可行性。

槽型轨道清洁车行进速度和滚刷转速关系研究

针对现代有轨电车轨道清洁的需求、国内外清洁车发展现状以及槽型轨的特殊结构,介绍一款多功能槽型轨道清洁车,简要介绍清洁车的结构组成和工作原理。建立清洁车行进速度和滚刷最小转速的数学模型,并通过虚拟样机的方法,以块状颗粒模拟污物,对3种清洁车行进速度和其相应的最小滚刷转速,进行滚刷对污物的清扫仿真实验,并分析滚刷转速和清洁车行进速度2个因子的影响。实验证明,使用该数学模型可以使滚刷转速和清洁车行进速度相匹配,当清洁车行进速度在14~30 km/h,滚刷转速n在100 r/min以上时,颗粒抛射高度较高,对槽型轨清洁效果较好。

Φ3.2m风洞战斗机大迎角试验关键技术研究

介绍了中国空气动力研究与发展中心低速所Φ3.2m风洞战斗机大迎角试验技术,包括振动条件下倾角传感器迎角测量修正技术、大迎角振动抑制技术、实时速压测量技术等。某飞机模型大迎角连续扫描测力试验结果表明,Φ3.2m风洞战斗机大迎角试验技术能够满足先进战斗机大迎角气动特性风洞试验需求。

一种飞秒电子衍射系统的设计与分析

设计了飞秒电子衍射系统,详细分析了影响系统时间分辨率的因素,如阴极的材料及厚度、阴极附近场强、聚焦方式、偏转灵敏度及扫描速度等.设计的电子枪采用35 nm厚的Ag阴极,阴栅之间场强为10 kV/mm,磁线圈聚焦,偏转灵敏度为26.3 mm/kV的平折扫描板,5.5 kV/ns的扫描电压斜率,最终获得了1.45×108m/s的扫描速度.计算出系统总的时间分辨率为500 fs左右.

基于单片机的扫地机器人调速系统设计

随着智能技术的快速发展,智能机器人的应用越来越广泛。为了提高扫地机器人的工作效率,本文研究了基于单片机的扫地机器人调速系统设计。首先介绍了清扫机器人系统结构,并在此基础上了设计了扫地机器人调速控制系统。