回热器填料布置方式对脉管制冷特性影响实验研究

考察了不同工作模式下，回热器填料布置方式对制冷机性能的影响和作用机理，结果表明：在不同工作模式下，回热器填料布置方式对制冷性能的影响不尽相同。对于实验用单级G—M型脉管制冷机，采用2kW压缩机RW2驱动时，在小孔模式下，受调相能力的制约，回热器冷端采用铅丸代替不锈钢丝网，并不能进一步降低制冷温度，其制冷温度被限制在30K温区附近；而对于双向进气模式，最低制冷温度则从原来的27K降低至18．4K，相应的制冷量和COP在所测温度范围内均明显增大，而且有效地避免了制冷温度不稳定现象的发生。     

实际中冷时多级压缩最佳压比的计算

目前，多级压缩最佳压比分配是在中间冷却效果完善及不考虑中冷时存在的压力损失条件下，按压缩机理论耗功为最小来确定的。结论是各级压比分配相等时为最佳，但实际中冷情况并非如此。本以理论耗功最小为目标，分别在换热率恒定或吸气温度恒定等实际中冷的条件下，导出2级和3级压缩最佳压比分配的计算公式，并以2级为例，分析偏离最佳压比值对耗功能的影响。得出多级压缩最佳压比分配与中冷条件有关，即使在相同的冷却条件下，2级和3级压缩最佳压比分配趋向也不相同，对于2级压缩而言，实际压比在最佳值的（0.96-1.06)范围内变化对耗功影响不大于理论耗功值的0.5%，这可视为调整压缩机压比的许可范围。     

涡轮冷却器寿命评估的一般方法

阐述了涡轮冷却器依据威布尔分布运用最小二乘法进行寿命评估的基本程序和计算方法。涡轮冷却器（以下简称涡轮）是飞机环控系统的重要机载设备,属高速旋转的叶片机械。由于涡轮长期处在高速且变载荷的工作状态（转速可高达１０００００ｒ／ｍｉｎ）,要对其进行寿命评估较为困难。涡轮寿命的薄弱环节主要是滚动轴承的磨损,它是在特定环境条件下,随时间的延续而出现失效的随机现象。因为通过大量的长期的厂内试验而找出产品寿命的统计规律极不经济也不现实,所以采取的主要技术途径是外场信息法。外场信息的子样数大,环境条件逼真,可信度高。统计了大量外场数据,经过处理及对产品薄弱环节分析论证,证实涡轮的寿命主要服从威布尔分布。     

热电薄膜材料的制备和制冷器件的数值模拟

论述了热电材料低维化和器件小型化的发展趋势以及在航空航天领域的应用.利用磁控溅射的方法,在柔性衬底聚酰亚胺(PI)上制备了热电薄膜材料,并对其微观结构和性能进行了表征,结果表明:P型Bi-Sb-Te和N型Bi-Te-Se薄膜均表现出(015)的取向性.利用ANSYS有限元模拟软件热电耦合场分析单元对面内型薄膜热电制冷器进行了模拟,讨论了器件的工作电流和材料物性参数对器件制冷性能的影响,发现通过减小基底的厚度和热导率,可增大基底面内方向的热阻,实现热流沿热电臂的传输;基底的镂空设计和制冷区域高导热层的引入,有利于制冷温差的建立和制冷区域的均匀制冷,这些为薄膜型制冷器件的制备提供了指导.      

倾斜结构热电元件的多物理场耦合研究

为了提高热电元件的工作性能,在材料用量不变的前提下,提出了新型倾斜结构的热电元件。以常规的垂直型热电元件为参考,采用数值模拟的方法,通过控制热端温度、电流和冷热端温差等参量,对倾斜结构热电元件进行了多物理场耦合研究,重点讨论了倾斜角度对元件制冷性能的影响。结果表明:倾斜角度越大,热电元件冷端温度越低;在小功率条件下,制冷量和制冷系数随倾斜角度的增大而增大;最佳倾角范围是15°~30°;倾斜结构存在场强突变现象;倾斜结构更适用于微小型低功耗热电制冷设备。     

100 kWe月面核电站方案研究

随着太空探索活动的深入开展,在月球表面建立有人基地成为必然选择。与常规化学能或太阳能相比,月面核电源具有诸多优点,是月球基地的最佳能源选择之一。本文提出了电功率100 kWe的核反应堆电源系统方案,给出了该方案的关键系统参数。针对反应堆模块,展开方案选型、参数优化、常规物理参数分析、初步热工分析和特种临界安全分析等工作。计算结果显示:燃料包壳温度小于使用限值,掉落事故工况下有效增值因数均小于0.98。该设计方案满足各项技术指标和设计准则。     

切削温度测量的虚拟仪器

介绍了利用热电偶测量切削平均温度并进行分析处理的虚拟仪器。利用LabVIEW平台开发 ,利用PCI-12 0 0卡采集工件 -刀具热电偶产生的热电势。具有显示温度波形曲线、热电偶标定、确定切削温度指数公式、判定切削状态的能力     

FY-2C星辐射致冷器太阳屏研制

在风云二号(FY-2)01批气象卫星的基础上,为提高辐射致冷器(以下简称辐冷器)的性能,对C星辐冷器太阳屏进行了改进.根据太阳屏保护膜厚度和翻边白漆等表面特性对辐冷器性能的影响,通过控制保护膜厚度和改用耐紫外光的KS-Z无机漆等以改善C星太阳屏表面特性.地面试验和在轨测试结果表明,C星辐冷器温度和制冷量均在理论计算范围内,太阳屏技术改进有效.     

K型热电偶冷端补偿研究

针对在热试验过程中应用K型热电偶出现温度测量异常的情况进行研究分析,确认测量异常的原因是冷端补偿出现问题。从温度测量的原理入手进行分析,通过理论与试验相结合的方式阐述了冷端补偿的重要性。     

The high precision gamma-ray spectrometer for lunar polar orbiter SELENE

The high precision gamma-ray spectrometer (GRS) is scheduled to be launched on the lunar polar orbiter of the SELENE mission in 2007. The GRS consists of a large Ge crystal as a main detector and massive bismuth germanate crystals as an anticoincidence detector. A Stirling cryocooler was adopted in cooling the Ge detector. The flight model of SELENE GRS has been completed and an energy resolution of 3.0 keV (FWHM) at 1.332 MeV has been achieved. The spectrometer aims to observe nuclear line gamma rays emitted from the lunar surface in a wide energy range from 100 keV to 12 MeV for one year and more to obtain chemical composition on the entire lunar surface. The gamma-ray data enable us to study lunar geoscience problems including crust and mantle composition, and volatile reservoirs at polar regions.