真空环境下的二元冰制备特性研究

采用理论分析与试验相结合的方法,对真空环境下的二元冰生成动态特性进行研究。分析了闪蒸室内压力、水套温度、供水温度、速率、不同水质等各因素对二元冰晶生成的影响。研究结果表明:闪蒸室压力、供水水温、水质以及水滴初始直径、速率都对二元冰真空制备具有较大的影响,其中,闪蒸室压力升高,水滴闪蒸、结冰速率明显下降;供水温度越低,水滴达到同一状态所需的时间越短;水滴初始粒径的增加,水滴闪蒸、结冰的进程明显变慢。闪蒸室温度对水滴的闪蒸、结晶影响不是很大。     

一种图像式过冷大水滴结冰探测系统

在飞机结冰问题中,过冷水滴粒径的不同会对飞机结冰产生不同的影响,当飞机遇到水滴粒径超过50μm的过冷大水滴时,容易形成粗糙的冰脊,对飞机飞行安全造成严重威胁。文中介绍了一种图像式过冷大水滴结冰探测系统,通过设计特殊的探头外形结构,使不同粒径的水滴在探头的不同位置结冰,采集探头特定位置的图像并使用图像处理技术对其进行分析,得到该位置的结冰厚度及其分布信息,判断过冷大水滴结冰的存在性。通过结冰风洞试验,验证了该系统具有区分常规结冰与SLD结冰的功能,并通过计算结冰边缘到探头边缘的距离,得到探头的结冰厚度及其分布信息,从而实现SLD结冰探测。     

飞机过冷大水滴结冰探测器设计及试验

为捕获飞机过冷大水滴(SLD)结冰,设计了一种由前梭、凹槽和后梭连接而组成的SLD探测器.通过对该探测器几何结构的参数化、FENSAP-ICE软件的结冰数值模拟和结冰试验验证,确定了该探测器较优的结构参数.在常规的液滴下,SLD探测器的前梭结冰而后梭不结冰;在SLD 下,探测器的前梭、后梭均结冰,据此可捕捉和区分SLD结冰.作为关键技术之一,该SLD探测器的设计有利于解决飞机SLD结冰探测难题.     

飞机发动机进气管热气防冰研究

针对飞鹰无人机发动机在运行状态下进气管结冰的问题,运用数值方法求解进气管水滴撞击特性。对发动机进气管模型进行简化,并在对发动机进气管流场计算的基础上,采用欧拉-拉格朗日方法,得到水滴的运动轨迹。进而确定水滴对发动机进气管表面的撞击特性参数,为飞鹰无人机发动机进气防冰系统设计提供支持。     

风洞结冰模拟装置的研发

飞机在飞行中,遭遇过冷水滴等适合结冰条件的外界环境时,机体相关部位将会结冰,使得飞机的空气动力性能变坏,严重时危及飞行安全.另外,冬半年飞机停放在露天,也会出现结冰现象,需要在起飞前进行清理.因此,应该掌握飞机结冰的机理、环境因素及机体容易结冰的部位.本文介绍了一种利用风洞进行结冰模拟的装置,通过风洞的结冰模拟可以再现飞机结冰的真实情况,对于指导实践收到了较好的效果.     

燃油结冰试验用油的配制方法研究

飞机在极端气候环境中飞行时,往往会引起飞机燃油系统结冰,使系统给发动机所供的燃油流量间歇中断或完全中断,从而导致飞行事故。因此,在当前新机研制中,对燃油系统的结冰问题加以重点考虑,并且不仅要在实验室对系统进行燃油结冰模拟试验,而且在型号试飞阶段也要模拟极端气候条件进行燃油系统结冰飞行试验,以便考核该条件下燃油系统供油能力和发动机工作可靠性。本文结合某型飞机燃油系统结冰试验技术攻关工作,研究飞机燃油系统结冰飞行试验的燃油配水方法和试验程序。     

基于试验分析的气动系统外部结露的判别方法

气动系统中的外部结露发生在系统的放气过程中,是由于压缩气体的膨胀降温导致气动元件外表面附近的环境气体的温度下降到当地露点或其以下,在元件外表面产生水滴(或结冰)的现象.因为外部结露产生的水滴会影响系统的正常使用或当环境温度较低时水滴会结冰引起阀口堵塞导致系统无法正常动作,所以正确判别和预防结露是气动系统正常使用中非常重要的问题.结露发生在压缩气体的状态变化和运动过程中,伴随着传热和相变等现象,因此如何依据系统的初始参数和元件结构参数等预先判别系统在使用中是否会发生结露是和流体力学、传热学、相变学、变质量系统热力学有关的复杂的理论难题、其研究更多借助于试验研究和基于试验的经验或半经验的研究方法.该文通过大量的试验、采用由系统元件结构参数组成的综合参数分析发生外部结露的试验点和不发生外部结露的试验点的数据分布规律,提出了在一定的初始条件下根据系统元件结构参数判别系统不发生外部结露的经验方法.①当系统的放气管无因次体积大于等于1时系统不会发生外部结露;②当系统的放气管无因次体积小于1时系统有可能发生外部结露,而且此时不发生外部结露的试验点在由系统元件结构参数组成的综合参数作为坐标变量的平面上存在临界值;在此临界下方既使系统的放气管无因次体积小于1也不会发生外部结露,此临界值可作为系统不发生外部结露的判别依据.     

气候环境实验室地面结冰云雾模拟控制系统设计

飞机结冰会引起飞机气动特性、动力系统性能改变,甚至造成飞行事故。地面结冰云雾模拟设施作为一种模拟飞机飞行结冰条件的重要设备,常用于飞机防除冰系统功能验证。针对气候环境实验室结冰云雾试验条件需要,在对地面结冰云雾模拟系统进行研究的基础上,对适用于气候环境实验室的结冰云雾模拟系统进行了设计。对系统关键设计技术、系统功能及组成进行了分析,并对控制系统方案进行了详细阐述。试验表明,控制系统人机界面友好,运行可靠,能够满足液态水含量、雾滴直径参数的精确调节,产生符合试验所需的结冰环境。     

飞机燃油系统部件结冰试验用燃油的配制研究

使用涡轮发动机的飞机,长时间在寒冷环境下飞行,可能会引起飞机燃油系统结冰,从而危及飞机安全。为避免飞行事故的发生,新机研制时,涡轮发动机燃油系统与部件需进行燃油结冰适航验证试验,以确保在寒冷条件下燃油系统供油的可靠性。本文将根据燃油系统部件结冰的符合性验证试验方法进行燃油的配制并对配制方法进行研究,从而为飞机燃油系统部件的适航取证提供技术支持。     

重型柴油机EGR管路结冰问题的分析与研究

针对在冬季试验时,某款发动机出现了由于EGR混合弯管结冰而导致的发动机转矩限制故障的问题展开研究,对不同温度条件下的EGR混合弯管结冰情况和原因进行分析,并提出将EGR混合弯管包覆保温材料的方案。该方案能够很好地降低混合弯管与空气的热交换,可防止EGR混合弯管结冰问题的出现。     

车削45钢时微量油膜水滴切削液对切削性能的影响试验研究

简述了微量油膜水滴切削液的冷却润滑原理。在C621-1普通机床上采用干切削、乳化液和微量油膜水滴切削液3种不同的冷却润滑方式下对45碳素结构钢进行车削试验。试验结果表明,与干切削和乳化液切削相比,采用微量油膜水滴能显著提高切削性能,有效地降低了刀具磨损和加工表面粗糙度值。     

曲轴通风管结冰数值模拟与试验研究

通过整车低温试验,对流固耦合数值模拟的准确性进行了验证,同时发现曲轴箱通风管在高寒环境下结冰堵塞失效的机制。为解决曲轴箱通风管防结冰问题,在曲轴箱通风管上设计一个同轴水套,利用涡轮冷却液加热曲轴箱通风管,提高其管内气体温度,防止结冰;同时在曲轴箱通风管与增压器进气管路连接处增加挡板,降低曲通管出口位置的冷空气流速,防止曲通管出口气体降温过快。通过试验验证,改进方案彻底解决曲轴箱通风管结冰问题。     

卡尔费休滴定法测定航空煤油的水分含量

航空煤油中含有水分,会使其冰点提高,危及飞行安全,需进行燃油结冰试验。准确测量航空煤油的水分是结冰试验的基础。本文采用卡尔费休滴定法测试不同温度饱和状态航空煤油的水分,获得不同温度下饱和状态航空煤油的含水量,并分析了影响实验结果准确性的因素。     

微量油膜附水滴切削性能的试验研究

通过对微量油膜附水滴切削液切削、干切削和乳化液切削进行对比试验,研究了微量油膜附水滴的切削性能。结果表明:微量油膜附水滴切削液能够显著提高切削性能;与干切削和乳化液润滑切削相比,采用微量油膜附水滴切削液能够降低切削力和加工表面的粗糙度值,延长刀具的使用寿命。     

结冰风洞腹撑系统研制及动态特性分析

飞行器在高空飞行时由于外表面结冰而导致的坠毁惨剧多次发生,研制高精度的、用于飞行器大载荷模型结冰试验的结冰风洞腹撑系统对飞行器的防除冰技术的研究具有重要意义。完成了结冰风洞腹撑系统总体结构方案;针对腹撑系统所处的恶劣环境,通过自主创新设计,研制了全新的迎角、侧滑角机构的结构形式。使用大型通用有限元软件 MSC. Nastran,对腹撑系统的强度、刚度和动态特性进行了研究,同时总结了设计制造过程中的不足。调试、精度检测、负载性能试验表明该系统达到了初步设计目的。     

可识别冰型的光纤结冰传感器

现有结冰传感器没有识别冰型的能力或识别冰型的可靠性偏低。针对这个问题,提出了一种能以较高可靠性识别冰型的光纤结冰传感器。在介绍传感器光学结冰探测原理和分析光路的基础上,设计出了此传感器,并在实验室环境下模拟传感器结冰,通过大量的试验,验证了其结果的有效可靠。最后得出结论:该传感器可用于对物体表面冰型(明冰和霜冰)及结冰厚度进行较高可靠性的识别和定量探测,具有广阔的应用前景。     

微量油膜水滴切削加工不锈钢的效果试验研究

主要应用微量油膜水滴切削液,在C620-1普通机床上,通过改变切削速度、进给量以及调整喷嘴的喷射角度,对奥氏体1Cr18Ni9Ti不锈钢材料进行切削加工的效果试验研究。试验结果表明,与干切削、乳化液切削相比,微量油膜水滴切削不仅能够有效地降低切削力和加工表面粗糙度,而且其刀具寿命分别是干切削、乳化液切削的2.28倍和1.6倍。在喷射方向效果研究中,微量油膜水滴在对刀具后刀面和侧面进行喷射的切削加工效果更佳。试验研究表明,微量油膜水滴切削液具有一定的冷却效果和良好的润滑效果。     

基于磁感原理的结冰探测器参数计算方法

随着我国航空技术的迅速发展，防冰/除冰技术的研究越来越受到重视，系统中结冰探测器直接影响防冰/除冰的效果。文中对一种基于磁感原理的结冰探测器进行了分析，通过建模推导出相关参数的计算方法，并进行了仿真试验。笔者解决了结冰探测器基本设计参数计算的问题，为结冰探测器的设计提供了一种有效方法。     

雾状油膜水滴切削液对车削力的影响分析

油膜水滴是使用冷空气、微量可自然降解油剂和少量水经复合喷雾法形成的可自然分解的新型绿色切削液。通过车削试验,比较和分析了不同冷却润滑加工方法下的切削力,揭示出雾状油膜水滴绿色切削液的优越性。     

1Cr18Ni9Ti不锈钢车削加工中油膜附水滴冷却润滑技术研究

通过对干切削、乳化液润滑、低温冷风切削和油膜附水滴润滑四种切削加工方式的对比试验,对油膜附水滴润滑的切削加工性能进行了研究。结果表明:与其他三种加工方式相比,采用油膜附水滴润滑时主切削力明显减小,加工工件表面质量明显提高,刀具磨损明显减小,证明了油膜附水滴润滑可以取得良好的冷却润滑效果。