空间燃料电池电源子系统输出性能的仿真与试验验证

为了系统性地研究质子交换膜燃料电池电源子系统的输出特性与电堆压力、电堆温度之间的关系,首先建立电堆的数学模型,在Matlab/Simulink中进行仿真,研究输入与输出的关系;其次针对航天应用设计相匹配的燃料电池变换器（FCDR）,将其与电堆的输出端接在一起进行仿真,研究电堆的输入对FCDR的输出特性的影响,当负载发生变化时,检验FCDR对维持母线电压稳定输出的能力;最后对电堆和电堆系统的仿真进行试验测试,证明仿真的正确性,从而对空间燃料电池电源系统有更深一步的认识,为整个电源系统的设计打下坚实的基础。     

Study of complex dielectric properties of lunar simulants and comparison with Apollo samples at microwave frequencies

Laboratory characterization of dielectric properties of terrestrial analogues of lunar soil (JSC-1A) and comparison with lunar samples returned from various Apollo missions is made at different as well as normalized bulk density. Here measurements of dielectric constants and losses were made at four microwave frequencies such as 1.7 GHz, 2.5 GHz, 6.6 GHz and 31.6 GHz. Complex permittivity of lunar simulant was measured at temperature ranging from −190 °C to + 200 °C using Wave-Guide cell method. Comparison of permittivity of JSC-1A with Apollo sample also has been done at similar microwave frequencies. The investigations reveal that dielectric constant and loss factor of terrestrial analogues of lunar soil are temperature dependent. As temperature is gradually increased both these parameter (storage factor and loss factor) also gradually increases. These temperatures were chosen because the Moon undergoes at that extremes level of temperature. It is scorching heat at 110 °C during the day and freezing cold at −180 °C during night. The measured value of ε can be useful for designing passive as well as active sensors.     

新型太阳能利用装置的研究

对目前太阳能的几种常见的应用领域及相关装置进行了分析和研究,并在此基础上,结合相关理论,设计了利用太阳能的新型装置,如:太阳能房、太阳能热发电装置、聚光式太阳能电池发电装置等,这些装置将为更好地利用太阳能开辟新的途径.太阳能作为一种新兴的可再生能源有着不可限量的发展前景.     

三维五向圆型编织复合材料细观分析及弹性性能预测

 基于三维圆型编织的主要工艺,系统研究了三维五向圆型编织的纱线交织结构,建立了内部单胞和表面单胞模型。推导了单胞的几何特性、编织工艺参数之间的数学关系。基于此模型,采用改进的刚度平均化方法,计算了三维圆型编织复合材料的弹性性能参数,并与实验的结果进行了对比,吻合较好。分析了编织角和纤维体积含量对弹性性能的影响,结果表明,五向圆型编织复合材料保持了四向圆型编织复合材料良好的力学性能,同时由于轴纱的加入,使得轴向的力学性能得以提高。     

在高空台上测定发动机外流附中阻力的方法

介绍了在SB101高空台上测定发动机外流附加阻力的方法。采用试验的方法，通过测定发动机在SB101高空台上的发动机外流动量阻力修正系数和舱效应影响的附加阻力修正系数，并对发动机的推力进行修正，极大地提高了发动机在SB101高空台的推力测定精度，保证了发动机推力性能评定的可信度。     

激光超高温度梯度快速凝固条件下Cu-Mn合金的组织演化规律

利用CWCO2激光器对Cu-26.6wt%Mn,Cu-27.3wt%Mn和Cu-31.4wt%Mn三种不同成分的合金进行了一系列表面熔凝实验,并对这三种合金的组织形态选择规律进行了研究.实验结果表明,重熔区组织较基体组织大大细化;随着生长速度的增大,Cu-26.6wt%Mn合金的组织由低速胞晶向枝晶、高速胞晶及完全无偏析固溶体转变.在所有凝固速度下Cu-27.3wt%Mn和Cu-31.4wt%Mn合金中没有枝晶组织出现,以全胞晶形式生长.三种合金达到绝对稳定的临界速度分别为113.3,212.6和260.5mm/s,与M-S理论预言的绝对稳定临界速度相吻合.     

GTEM传输室特性阻抗的三维有限元分析

采用有限元法对GTEM传输室的特性阻抗进行了三维分析.沿球面波的方向截取GTEM传输室的一段作为计算模型,通过分段多角度计算,求出芯板的最佳张角.考虑芯板厚度对阻抗的影响给出了芯板优化方案.在有限元分析软件ANSYS下开发了计算特性阻抗的用户模块,提高了设计效率.由于本文提出的计算方法能更好地逼近场分布的真实情况,因而具有较高的计算精度.     

Fuel mass penalty due to generators and fuel cells as energy source of the all-electric aircraft

The paper presents the results of an assessment of the fuel mass penalty due to generators and fuel cell systems. Based on the simulation tool SysFuel, fuel mass penalties for different mission ranges and fuel cell architectures are calculated and compared to a conventional reference architecture. Different fuel cell architectures using ram air or cabin exhaust air and different options of energy recovery are considered. As a result of the studies, target values are presented for the mass to power ratio of fuel cell systems to achieve fuel mass reductions compared to conventional generator and auxiliary power unit systems.     

基于WPI的多操纵面飞机积分滑模容错控制

针对含位置和速率限制、故障重构存在误差和时滞下的过驱动飞行器损伤故障的容错控制问题,提出了一种基于动态自适应加权伪逆法(WPI,Weighted Pseudo Inverse)的积分滑模主动容错方法.采用指令限制模块对饱和控制信号及瞬时干扰进行限制,设计了动态自适应控制分配律逐步减小指令饱和,同时通过故障估计值修正控制分配律来直接补偿气动力损失,降低了故障对系统稳定的影响;设计积分滑模律实现了含重构不匹配和时滞的稳定控制.仿真结果表明,所设计的控制器能快速准确地跟踪参考指令,对时滞具有较强的鲁棒性,同时对损伤故障具有较强容错能力.     

植物细胞响应重力变化的Ca2+信号

重力大小的改变(微重力和超重力)可以对植物的生长发育、生理生化特性、细胞超微结构、基因和蛋白的表达等产生广泛的影响,而Ca~(2+)可能在此过程中起信号物质的作用.重力刺激在植物细胞中引发事件的顺序可能是:重力刺激的感受—细胞膜系统张力改变—膜理化特性改变—膜透性、离子转运、膜连接酶活性等改变—Ca~(2+)信号的产生和转导—新陈代谢变化—生理反应.植物对重力水平变化应激响应的至关重要一步是引起细胞内Ca~(2+)分布区域和浓度的变化,这是将细胞外重力刺激转换为细胞内化学信号的关键步骤.由于机械力敏感的C~(2+)通道的活化和Ca~(2+)-ATPase酶活性受到抑制,重力改变时细胞质中自由Ca~(2+)浓度增加,随后Ca~(2+)作为第二信使介导相关酶活性发生改变,最终引起一连串的生理生化反应.本文探讨了重力变化对植物细胞质内自由Ca~(2+)浓度的影响、Ca~(2+)信号的产生机制.以及Ca~(2+)作为次级信号对细胞生理生化过程调节作用的途径和机制,介绍了常用的Ca~(2+)研究方法,并分析了研究的关键点和难点.