新形势下航天型号管理面临的问题与思考

航天装备作为我国高端产业的重要组成部分,在“十四五”期间迎来了重要的历史机遇期、研制生产的高峰期、能力生成的加速期,任务之重、攻关之急、难度之大、节奏之快、挑战之高前所未有,同时,型号任务也呈现出了“任务增长常态化、项目竞争常态化、成本控制常态化”等新的外部特征。过去一段时期内,面对机遇与挑战,中国运载火箭技术研究院逐步加强了航天型号装备能力保障与资源调配能力,完成了新型新质型号的研制及多项首飞任务,实现了装备体系化发展与研制流程的不断优化,参与了多型新产品的竞争择优,在快速形成能力、提升技术指标等方面取得重要突破,积累了市场化竞争的宝贵经验。

加氢站有限空间内氮气抑爆数值模拟研究

本文提出了一种加氢站有限空间内氢气泄漏状态下的氮气抑爆方法,建立了氢气泄漏数值模型,在有限空间内对氢气泄漏状态进行仿真模拟;对不同喷射角度的氮气喷嘴进行模拟研究,找到合适喷射角度;设计了一种氮气抑爆装置。在氢气自然扩散、氢气泄漏后启动氮气抑爆装置两种情况下进行仿真模拟,并搭建全尺寸试验平台进行现场验证。试验结果表明,氮气抑爆系统的介入可以使有限空间内的氢气浓度降低速度增快50%以上,有效缩短空间内氢气浓度报警时长。研究结果可为加氢站本质安全防护提供一定的参考。

氢能利用安全技术研究与标准体系建设

在能源危机和生态危机的双重威胁下,世界各个国家和地区逐渐加大对新能源的关注和开发。其中,氢能以其来源多样、成本低廉和环保清洁成为主要研究方向。而在氢能的实际利用过程中,氢安全事故成为主要的障碍之一。鉴于此,本文旨在通过分析氢能安全重要性及日本氢安全技术和标准,为我国氢安全技术研究和标准体系的建设提出有效建议。

高科技公司初创期发展对策研究

和一般企业比较,高科技公司在经营发展中将会使用大量高科技技术,在高科技创业方面展现出高投入、高风险、高收益等特点。在高科技公司经营发展中,创业生命周期划分为种子期、初创期、发展期、成熟期等,每个发展阶段展现出不同的特点。高科技公司在初创期,由于各方面发展不成熟,将会面临诸多问题,如管理问题、资金问题、人才问题等,这些问题将会给高科技公司发展带来直接影响。文章结合高科技公司初创期经营发展特点,重点探究高科技公司初创期发展对策。

基于模糊神经网络的氢液化氦气压力PID控制

为了解决氢液化装置氦气压力调节系统超调量大、响应速度慢、调节时间长、控制参数无法在线整定等问题,针对系统具有非线性和时变性的特点,设计了基于模糊神经网络的PID控制器以及基于双曲正切函数的改进型激活函数。仿真结果表明:相比传统PID控制或模糊PID控制,采用模糊神经网络PID控制的系统动态性能显著改善,使得氢液化装置的氦气压力调节更加稳定可靠。

氢气透平膨胀机静压止推轴承参数设计研究

为了提高应用于氢气透平膨胀机中的氢气静压止推轴承的静态承载特性,建立了带均压槽的单排环形供气小孔静压止推轴承模型。应用Fluent软件进行仿真计算,分析了节流孔深度、节流孔数目、节流孔分布圆半径、节流孔直径对于轴承静态承载特性的影响。与文献实验值进行对比,验证了仿真模型以及方法的有效性。结果表明,为保证最好的轴承静态承载特性应选择合理的气膜厚度,增大节流孔深度可以减少轴承最大耗气量,节流孔分布圆半径为R=/R_(1)R_(2)时静态承载特性最好,减小节流孔直径以及节流孔数量可以减少轴承耗气量并且增大气膜最大刚度,但会降低轴承承载力与大气膜厚度下刚度。

碳中和下的“氢经济”发展探讨

在新形势下,要想为我国能源行业氢能技术改革发展提供良好条件,应结合碳中和发展战略要求,加强“氢经济”发展探究。文章就以氢能技术为探究重点,结合当前能源行业氢能技术应用发展情况,找到其中存在的问题,并提出了碳中和下促进“氢经济”发展的相关策略。

“碳中和”背景下的液氢发展之路探讨

全球环境问题的凸显加速了能源结构向降低化石燃料依赖方向的转型,以风光发电为代表的可再生能源得到快速发展,其中氢能的发展成为热点之一。随着氢能规模化发展,液氢是突破整个氢能体系规模化、商业化运营瓶颈的必由之路,也是实现“碳中和”目标的必由之路。为此,以可再生能源与液氢结合的电氢体系为基础,制订了基于液氢的产业发展路径,分析了液氢路线优缺点,探讨了“碳中和”目标下液氢所应承担的角色,梳理了液氢加氢站中液氢储运的液氢加氢(L-LH2)、高压气氢加氢(L-CGH2)、高压低温加氢(L-CcH2)三种技术模式,指出了液氢产业链需要解决的难题。研究结果表明:①参考国外氢能发展路线和LNG的发展历程,建立可再生能源与液氢结合的电氢体系,制订基于液氢的产业路径,可实现新能源的优势互补良性发展;②液氢路线具有储存和运输方便、安全性高、纯度高等优点和技术难度大、能耗较高等缺点,与风光电结合可规避因能耗高而成本高的缺点;③“碳中和”目标下液氢承担了储能介质、能源媒介、工业原料三大角色,将在储能领域发挥重要作用;④液氢产业链需要解决的主要难题包括中大型氢液化装置、大型液氢球罐、高压液氢泵、液氢罐箱、液氢加氢枪、液氢输送泵等。结论认为,“碳中和”背景下的液氢发展之路的深入探讨,为今后我国液氢的规模化、社会化发展提供了思路和技术参考。

钛合金电火花加工间隙流场排屑过程数值仿真研究

采用数值模拟方法对电火花加工过程中间隙流场的碎屑排出情况进行仿真研究。计算结果表明,在电极的上升段,大量粒子被带出凹槽,排屑效果显著;在电极的下降段,仍有部分粒子被继续排出间隙区域。对比不同尺寸的钛合金粒子分布可以发现,排出粒子的数量随粒子直径的增加而减小,说明小粒子更易被排出。对流场内速度矢量分布进行分析可以发现,在电极上升过程中,其下表面下方区域存在涡结构,这是排出颗粒粒子的主要动力;在电极下降过程中,涡结构出现在间隙区域上方电极两侧,继续带动部分粒子排出。

规模化氢液化装置现状及未来技术路线分析

氢能作为零碳能源,是实现我国双碳目标的有效战略途径,随着氢能被纳入我国能源体系范畴,氢能的广泛商业应用即将呈现爆发式增长。受限于氢的物理特性,氢能利用过程中的高能量密度储运技术一直是制约其发展的瓶颈之一,液氢作为储氢密度最大的方式,其规模化制取技术是解决氢能应用环节中高效储运和规模化利用的有效途径。本文对当前全球已知的规模化氢液化装置的液氢产能规模和运行状态进行了统计分析,介绍了主要生产国的工业氢液化装置,比较了三种基本氢液化原理,总结了实际工业装置特点,对当前提出的规模化概念型氢液化系统原理和能效进行了分析,提出了未来发展应参考的设计特点和建议性阶段发展方向,为氢能的高效规模化储运技术发展提供有效支持,加速实现氢能的广泛商业化应用。

液氢的制、储、运技术现状及分析

随着我国“双碳”目标的提出,清洁能源产业开始迅速推进,作为“零碳”能源-氢能的重要高效载体,液氢是保证氢能规模化应用的有效实施途径。文章对当前全球液氢生产方法和产能现状进行了梳理,介绍了液氢的制取方法、储运技术及特点,并对液氢技术路线在加注终端前的经济性进行了分析,梳理了我国涉及液氢技术的相关标准,总结了液氢技术路线的特点,得出以液氢作为氢能规模化发展载体将适用于我国氢能发展路线的结论,最后提出了我国未来氢能规模化发展的建议。

氢气制备方法综合分析

氢气的制备方法有很多。根据应用场合、制备量和制备方法,它主要分为电解水制氢、化石能源制氢、热化学制氢、生物质制氢和其他方法制氢。文章主要讨论各种制氢方法的应用场合和经济性,并对各种制氢方法进行对比分析,指出了未来制氢产业的发展方向。

氢气存储及运输技术现状及分析

氢能作为21世纪最有潜力的二次能源之一,必然将引领下一次能源变革。目前,主要布局的加氢站产业是氢能应用的重要一步,但在加氢站建设过程中,氢能的大规模储存及运输成为一大难题。该文围绕目前主流的几种氢气储存和运输形式综述当前氢气储运技术的现状,同时对其提出了一些分析和建议,明确在氢气长距离储运过程中液氢具有的优势。

加氢站用氢气压缩机研发现状与思考

与传统能源相比,氢能以其环保性和经济性等优势,越来越受到世界各国的重视和发展,而加氢站是发展氢能产业必不可少的基础设施,目前建设加氢站所需的氢气压缩机设备基本依赖进口。该文总结了氢气压缩机的结构特点,分析了研发的技术难点,针对国内外高压储氢加氢站内所需氢气压缩机的研发现状进行了分类梳理。对氢气压缩机的研发提出了一些技术上的建议,希望可以为提升国产氢气压缩机性能提供一定的参考。

非恒定浮升效应下冷氢气扩散特性

建立了描述开敞空间低温氢气扩散行为的三维数值计算模型,综合考虑非恒定浮升效应和大气风场边界层分布,研究氢气与空气的混合对流行为,并分析了气云温度变化对扩散过程的影响。结果表明,低温氢气在开敞空间的扩散过程表现为强制对流主导、强制对流和自然对流共同作用以及自然对流主导3种形式;在混合对流机制支配下,气云内部温度分布不连续,Gr/Re^(2)比值数和云团形状也呈现出一定的周期性特征;在持续泄漏条件下,云团最远距离和最大高度最终达到周期性稳定状态。

氢电耦合系统应用场景分析研究

火力发电机组为目前中国能源结构中装机容量最大的发电机组,它造成的能源消耗过大。而氢能具有低碳清洁、储存时间长的优点。在此背景下,提出让制氢加氢系统参与火电机组辅助调峰服务,消纳可再生能源发电,提高火电机组负荷,促进电网系统的安全稳定。结合具体项目分析得出,火电耦合电解水制氢加氢一体站在空间布置、工艺流程和市场前景方面具有一定的可行性,为电厂灵活性改造转型及区域氢能发展提供了参考。

混合冷剂氢液化技术研究进展

氢能绿色无污染的特点使其成为实现我国“碳达峰”“碳中和”目标的重要手段,随着一系列相关政策的相继实施,氢能发展即将步入快车道。实现氢能低能耗大规模储运是目前亟待解决的技术瓶颈,混合冷剂氢液化工艺是解决该问题的有效手段。对当前混合冷剂氢液化工艺进行了统计分析,按照混合冷剂制冷温区介绍了不同研究者的基本技术路线以及混合冷剂组分优化,总结了当前混合冷剂氢液化工艺的技术特点,提出了未来混合冷剂氢液化工艺的发展建议,可为氢能高效大规模储运技术提供有效支持,加速实现氢能的大规模商用。

不同结构催化剂催化氨硼烷产氢的研究现状

随着化石能源的消耗,新型清洁能源的开发迫在眉睫。氢能源因其燃烧性能好,且产物为水、无污染而备受关注。目前,氨硼烷(AB,NH3BH3)作为一种固体储氢材料已经引起了广泛的研究兴趣。氨硼烷分子量较轻,理论储氢密度高达19.6 wt%,其水解产氢反应条件温和、速率可控,且气体产物仅为氢气,因此氨硼烷作为一种质轻、无毒、环保的固体储氢材料具有非常好的应用前景。本文主要分析了目前几种常见的不同结构催化剂对于AB水解产氢效果的影响,最后对AB催化产氢研究方向进行了展望,以期为提高AB催化产氢效率提供借鉴。

国内外加氢站预冷装置技术特点比较分析

预冷装置是70 MPa加氢站的核心设备之一,其确保加氢站加氢温度满足标准要求。因此,介绍了加氢站用预冷装置的基本结构、工作原理,对国内外预冷装置技术特点进行对比。目前常见的有2种预冷方式,其中液氮预冷装置结构复杂,但适用于周围液氮丰富的加氢站,制冷机组预冷装置适用场景多,但初期成本大。但上述2类预冷装置均缺乏温度的精准控制,需进一步修改、完善。

涡流管能量分离特性的实验研究

选用空气作为工质,探讨了进口压力和冷流比对涡流管能量分离性能的影响。实验结果表明:随进口压力的增大,涡流管的温度分离效应随之增强,但增幅逐步趋于平缓。冷流比约为0.37时可获得最佳制冷效应,冷流比约为0.65时获得最佳制热效应。此外,还分析了温度滞止点与温度分离点随进口压力及冷流比的变化规律及其内在机理。