液体火箭发动机不同室压下冷却方案适用范围

为了精准评估不同冷却方案对高压液氧烃火箭发动机推力室传热特性的影响,建立了一套再生通道-液膜屏蔽-隔热镀层-辐射换热的整机模型,采用Ievlev半经验模型计算燃气侧壁面的对流换热过程,引入Shruvik安全裕度评估准则,计算推力室径向的分区温度和热流密度。基于某型大推力液氧煤油火箭发动机,研究了不同冷却结构组合的换热能力上限,分析了不同推力室压力对冷却设计方案的影响。结果表明:推力室压力在12 MPa及以下时,可主要依靠再生冷却技术满足冷却需求;在16 MPa及以下时需要配合内冷却环带满足冷却需求;在18 MPa及以下时需进一步设置隔热镀层提高热防护能力;室压在20 MPa甚至更高时,必须采用其他强化换热措施。      

再生制造:我国制造业面临的挑战

再生制造不同于再制造(Re-manufacturing)。在产品的正常生命周期完结后,产品如何被低成本回收、无害化处理、发掘新的价值并加以再利用的过程构成了与一般生产制造反向的过程。随着全球环境问题的日益突出和可持续发展理念的深入人心,工业     

再生混凝土劈裂抗拉性能的离散元模拟

城镇化的快速发展使得建筑废弃物日益增加,建筑废弃物可通过简单的破碎筛分处理制备再生混凝土。为了充分利用建筑废弃物,本文采用数值软件PFC^2D模拟了再生混凝土的劈裂抗拉破坏过程,分析了摩擦系数、拉张强度、粘聚力以及垫条宽度对混凝土劈裂抗拉性能的影响。研究结果表明：摩擦系数和粘聚力对混凝土的弹性模量和劈裂抗拉强度影响较小;当拉张强度较小时,混凝土主要发生塑性拉张破坏,随着拉张强度的增加,混凝土呈现脆性拉张破坏;随着宽度比的增加,混凝土的抗拉强度和变形模量均增加,且不同宽度比条件下,混凝土内部裂纹的形成位置不同。     

液体火箭发动机推力室再生冷却流动与传热计算研究

为了研究液体火箭发动机推力室再生冷却流动与传热的快速仿真方法,建立了推力室再生冷却的准二维模型,对航天飞机主发动机开展了再生冷却流动与传热计算仿真研究,对比分析了再生冷却准二维模型和三维模型的仿真计算结果。研究表明,两种计算模型均可较好地预测推力室燃气及再生冷却剂的流动和传热。三维模型计算精度高,但计算用时较长。计算得到的航天飞机主发动机的燃气侧壁面最高热流密度为162.2MW/m2,最高壁温为1159.7K,冷却剂温升为244.0K,压降为8.5MPa。准二维模型计算结果精度略有降低,但计算时间较三维模型减小了90%。四个参数与三维模型计算结果的差异分别为0.3%,4.4%,8.6%和4.5%,在可接受范围内。本文的准二维模型计算时间短,适用于液体火箭发动机再生冷却结构的方案筛选和优化设计,三维模型计算精度高,适用于设计完成后的校核计算。     

冷却流道布局对铣槽喷管低周疲劳寿命的影响

为了研究不同的冷却流道布局对大面积比铣槽喷管三维再生冷却槽道在循环工作条件下的热结构响应和低周疲劳寿命的影响, 采用有限体积流—热耦合计算方法、非线性有限元热—结构耦合分析方法和局部应变法对比分析了冷却剂单向逆流、单向顺流和先顺向流动再逆向流动的来回流三种流道布局方案。计算结果表明,铣槽喷管内衬最严重的节点应变主要发生在喷管前部内衬燃气侧壁面与肋条对称面及槽道对称面相交的危险区域,这也是节点低周疲劳寿命最小的位置;铣槽内衬节点的应变时间历程主要由塑性应变决定,肋条与槽道对称面上内衬节点的热结构响应存在较大差异;采用冷却剂单向逆流布局的铣槽喷管内衬节点应变幅和残余应变最大,导致喷管疲劳使用寿命最短;采用冷却剂单向顺流布局的铣槽喷管内衬节点应变幅和残余应变最小,导致喷管低周疲劳寿命最长;采用冷却剂来回流布局的再生冷却喷管铣槽内衬的热结构响应和疲劳使用寿命均处于上述两者之间,但取消了喷管尾部集合器和外置冷却剂供给管路等易失效的部件。      

超临界压力下正十烷流动传热的数值模拟

为了深入理解主动再生冷却过程中碳氢燃料的超临界传热特性,基于SIMPLE算法建立了数值模拟方法,考虑了碳氢燃料物性随温度的剧烈变化,并利用电加热管实验结果验证了计算方法。针对超临界压力下细管道内正十烷的流动传热现象进行了系统的数值计算研究,考察了计算网格无关性和超临界流动传热过程中的压力效应。结果表明:网格选择与正十烷的状态有关;在超临界压力下,较低的正十烷压力引起临界温度附近的努赛尔数减小,导致传热效率下降;目前常用的传热经验公式在正十烷临界区域附近与数值计算结果差别较大。     

东京羽田国际机场海上扩建中道面材料的再生利用

本文介绍了东京羽田国际机场扩建中，将原有道面拆除的混凝土块和沥青混凝土块回收并加以利用，使粒料的利用率高达70%；旧沥青掺和改性剂后，使其达到改善沥青性能，用于道面基层和底基层，对土质和其它细粒料加工为密度为1.0-1.2吨/米^3，抗压强度达到600千牛/米^2的轻混合料处理土，用作跑道和滑行道下的回填材料以减轻自重，减小对下部构筑物的压力。     

高空台排气冷却器冷却水的软化水处理技术

对高空台排气冷却系统软化水的制作原理、流程和设备作了介绍，指出了系统配制再生液用水方法，以及在冷却水的软化处理系统时，如何保证树脂的再生程度，如何保证树脂的再生程度、利用再生剂等问题提出了见解。     

滴水如金巧再生——国际空间站的废水再生设备

当我们做完每天的辛苦工作后,泡上一杯热茶或者冲一个热水澡,是相当惬意的事情。不过太空中的航天员们到目前为止还没有这么好的条件,他们每天的生活用水只有地球上的1/10还不到。     

国际空间站空气质量监控

引言 为保障国际空间站乘组的健康及正常的工作能力，需要对国际空间站上的空气环境质量进行监控，其目的在于得到关于空间环境受化学物质污染的程度、空间站空气净化和再生系统的运行效果以及污染源的客观信息。