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T.K.K Chamindu Deepagoda Scott B. Jones Markus Tuller Lis Wollesen de Jonge Ken Kawamoto Toshiko Komatsu Per Moldrup 《Advances in Space Research (includes Cospar's Information Bulletin, Space Research Today)》2014
Growing plants to facilitate life in outer space, for example on the International Space Station (ISS) or at planned deep-space human outposts on the Moon or Mars, has received much attention with regard to NASA’s advanced life support system research. With the objective of in situ resource utilization to conserve energy and to limit transport costs, native materials mined on Moon or Mars are of primary interest for plant growth media in a future outpost, while terrestrial porous substrates with optimal growth media characteristics will be useful for onboard plant growth during space missions. Due to limited experimental opportunities and prohibitive costs, liquid and gas behavior in porous substrates under reduced gravity conditions has been less studied and hence remains poorly understood. Based on ground-based measurements, this study examined water retention, oxygen diffusivity and air permeability characteristics of six plant growth substrates for potential applications in space, including two terrestrial analogs for lunar and Martian soils and four particulate substrates widely used in reduced gravity experiments. To simulate reduced gravity water characteristics, the predictions for ground-based measurements (1 − g) were scaled to two reduced gravity conditions, Martian gravity (0.38 − g) and lunar gravity (0.16 − g), following the observations in previous reduced gravity studies. We described the observed gas diffusivity with a recently developed model combined with a new approach that estimates the gas percolation threshold based on the pore size distribution. The model successfully captured measured data for all investigated media and demonstrated the implications of the poorly-understood shift in gas percolation threshold with improved gas percolation in reduced gravity. Finally, using a substrate-structure parameter related to the gaseous phase, we adequately described the air permeability under reduced gravity conditions. 相似文献
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提出一种基于多相多孔材料的一体化模型。模型以结构散热弱度最小为目标,以结构体积比与材料微结构质量为约束。引入独立的宏观设计变量和微观相设计变量,通过单元相密度建立两类变量间的联系;基于对等混合材料插值模型建立单元相密度与热传导系数间的惩罚关系;推导得到目标函数灵敏度表达式。求解偏微分方程实现单元散热弱度过滤,消除棋盘格及网格依赖性现象。通过二维数值算例讨论并分析了材料特性、热载荷、体积比约束以及质量约束对一体化优化结果的影响。数值实验结果表明,该建模方法在多相材料/结构一体化稳态热传导优化设计中具有可行性和有效性。 相似文献
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中心进气转静盘腔一维流动模型的改进 总被引:1,自引:0,他引:1
采用数值模拟方法,对动盘面边界层夹带流量进行分析,以改进转静盘腔一维流动模型的计算精度.结果表明:边界层速度分布的1/7幂律假设低估了自由盘边界层夹带流量,从而影响了一维流动模型对源区边界的计算精度;传统的关联式未能有效地归纳不同工况下转静盘腔内动盘面边界层夹带流量,从而影响了一维流动模型对核心区气体转速的计算.通过归纳数值模拟结果中的自由盘和转静盘腔内动盘面边界层夹带流量,对传统一维流动模型中源区边界及核心区气体转速的计算提出修正,并对修正后的一维流动模型进行实验验证,表明该修正明显改进了一维模型对腔内径向压差的计算精度. 相似文献
337.
基于自适应的月球着陆器悬停避障方法 《空间控制技术与应用》2017,43(6):25-31
摘要: 考虑质量和推力不确定性,月球着陆器在悬停避障时将难以快速稳定到设计高度.为解决此问题,提出一种基于自适应的高精度悬停避障方法,其核心是利用位置测量作为观测器的输入,对质量和推力不确定性进行快速估计和补偿.与基于PID的方案相比,该方案具有估计速度更快的优点,能够快速实现高精度的悬停避障控制.最后对所提方法给出仿真验证. 相似文献
338.
为了在冲压发动机试验过程中丰富试验参数类别和提高参数分析速度,针对直连式超燃冲压发动机,原创性地提出了基于壁面压力测量结果的试验参数分析方法。该方法引入原子流量守恒方程
构建了封闭方程组,在无需任何额外测量仪器的条件下,以壁面压力、来流参数和燃烧室面积变化律为输入,求解方程组可快速获得超燃冲压发动机的马赫数、温度、速度、组份浓度、燃烧效率等参数。结合三维数值计算和地面试验,通过两个算例对该方法的可行性进行了验证。结果表明,该算法可以获得较高的精度,在燃烧室出口,速度、温度等误差均在5%以内,组份浓度分布和数值结果非常吻合。 相似文献
339.
刘清峰 《郑州航空工业管理学院学报(管理科学版)》2002,20(1):10-13
指出大规模定制产生的必然性 ,分析了大规模定制产生和发展的条件、竞争优势、实施方法以及它的影响与发展前景。 相似文献
340.
为了研究船舶燃气轮机进气系统中,过滤装置数值模型化处理方法的模拟精度及其适用性。针对一种双通道船舶燃气轮机进气系统,分别采用Fan边界和多孔介质模型方法对过滤装置(百叶窗、滤清器)的复杂结构进行处理,开展进气系统内流场特性的详细数值计算研究。结果表明:进气系统大部分总压损失源于燃烧空气滤清器产生的总压损失和竖井中的流动损失;与Fan边界相比,多孔介质模型方法能够获得更贴合实际的进气系统流场,对系统总压损失的预测更具可靠性;两种方法计算出的进气系统流动损失相差不超过10%;使用Fan边界需保证过滤装置不产生明显的整流作用,且压力损失实验数据完备,而选用多孔介质模型需要已知过滤装置阻力系数、孔隙率等物理参数。 相似文献