基于激波原理的气体动态温度校准装置研究

基于气体介质动态温度校准需求,研制了一套基于激波原理的气体动态温度校准装置。针对传统激波管产生激波持续时间短无法激励温度传感器的问题,通过改造传统激波管结构,实现了激波过程后稳态温度气体持续流动,克服了传感器有效激励问题。为了实现快速响应温度传感器的高质量动态校准,通过激波过程温度幅值补偿研究,减小了温度幅值不稳定对于动态校准结果的影响。此外,通过激波非定常边界层对于温度的影响分析,得到了忽略温度随壁面参数变化的条件,提高了激励信号发生的可靠性。最后,基于试验手段对于校准装置的可溯源性进行了分析和验证,试验结果表明所研制的气体动态温度校准装置可以产生阶跃上升时间为1.6 ms,稳态幅值为320℃,持续时间为40 s的动态温度激励信号,基本满足温度传感器动态校准需求。     

激波管反射阶跃压力上升时间高精度估计

提出一种激波管反射阶跃压力上升时间高精度估计方法。 首先,基于压力传感器阶跃响应特性,建立激波管反射阶跃 压力上升时间估计理论模型;其次,采用经验模态分解实现阶跃响应信号噪声分量消除,提取衰减振铃分量;然后,基于衰减正 弦拟合估计衰减振铃分量的第一峰值时间和振荡周期;最后,根据理论模型实现激波管反射阶跃压力上升时间高精度估计。 仿 真实验结果表明,阶跃压力上升时间估计平均相对误差为 2. 57% ,比传统方法和直接拟合法的平均相对误差分别减小了约 7. 3 倍和 2 倍。 激波管实测实验结果表明,在铝膜片厚度分别为 0. 25 和 0. 07 mm 的条件下,反射阶跃压力上升时间估计均值 分别为 0. 712 和 0. 876 μs,相对误差分别为 0. 14% 和 1. 9% ,明显小于传统方法测量相对误差(7. 5% 和 4. 3% ),方法有效提高了 激波管反射阶跃压力上升时间的估计精度,并且具有更强的鲁棒性。     

旋转管式微滤污染膜的低压旋转再生技术及其特性

提出了一项适合于旋转管式微滤污染膜的低压旋转再生新技术,并介绍了该技术在旋转管式微滤膜中的实施办法和实施过程;通过不同低压旋转再生条件下得到的再生膜在不同操作压力、静膜以及不同旋转状态下的衰减性能试验,证明了低压旋转再生技术的有效性;通过对再生过程的详细观察和流动特性分析,确认了低压旋转再生微滤污染膜技术的根源在于污染物受到旋转离心力、流体对膜表面的高速冲刷力以及低压旋转产生的空化对污染物的空蚀等多种机理的作用;最后归纳了旋转管式微滤膜低压旋转再生技术具有针对性、自限性、低振动性和多机理性等特性;低压旋转再生技术因其简单可行,在一定条件下可以成为反冲洗再生微滤污染膜的替代技术。     

袖珍台式标定激波管

一、前言本文所介绍的标定激波管,专用于压力传感器作动态性能标定。由标定激波管试验可以得到压力传感器的上升时间、过冲比、自振频率、阻尼比和动态灵敏度等参数。测压管道和二次仪表的动态参数,也可由标定激波管试验获得。国内现有的一些标定激波管多数是7～8米长的大设备。最近我们研制了一台袖珍台式标定激波管,总长仅2米,具有占地小、投资少、用气省、操作方便和实验周期短等优点。     

平面静压气浮轴承的超声速流场特性

为研究轴承流场大间隙时激波的形态和激波与边界层的相互作用,建立供气孔和轴承间隙组成的完整气体轴承流场,采用层流和分段湍流模式计算大间隙下平面气浮轴承的流场特性,计算与试验测试结果基本吻合。计算结果较好模拟出轴承间隙内由激波/边界层干扰诱导的复杂流场的流场特性,再现不同间隙下流场中的激波结构和激波对流场的影响。从速度和压力的分析中可以看出,随着供气压力和气膜厚度的增加,进气孔转角处流速增大,产生局部回流,喉口过后可能出现超声速,在间隙相对较小时,粘性的影响大,超声速流通过压缩波时压力缓慢回升,速度降为亚声速;当间隙增大到一定程度,流场内形成斜激波和激波串,气流通过激波时压力突变。     

某型油液流量计量试验台设计

为了开展各类流量计量装置的校准和试验研究,该文设计了一型油液流量计量试验台,采用主动活塞式油品流量标准装置,由测量控制计算机自动控制,可对0.1~50 m³/h流量范围的各类流量计量装置进行试验和校准,测定其计量特性。     

旋转聚乙烯管式膜微滤实验研究

采用新型聚乙烯（ＰＥ）管式膜,建立了一套旋转管式膜微滤装置。以ＣａＣＯ３粉末配成的低浓度悬浮液试验物料,探明了旋转管式膜透速度一向流量,膜管转速、过滤压力和悬浮浓度之间的关系,为开发新型旋转ＰＥ管式膜分离器产品提供了有益的实验基础。     

激波测试仪

本文介绍研制的一种与激波管配套的测试仪器，用于对压电传感器进行动态校准。本测试仪器可以输入电荷信号和电压信号，因此也可以单独使用，用来测量电荷信号或电压信号的时间间隔。     

静压气体轴承中的激波与边界层相互影响的研究进展

综述空气动力学理论中激波—边界层相互影响的一般特性以及静压气体轴承中的激波与边界层相互影响理论与试验研究。指出随着计算技术和微流体测试技术的发展,气膜内的压力分布、速度分布和马赫数分布,根据流场各段不同的流动特点,将可以采用合适的湍流模型进行计算机模拟,并采用相关试验得到验证。静压气体轴承中的激波—边界层相互影响将得到更深入的研究,必将促进对较高供气压力和较大气膜间隙条件下,静压气体轴承气膜入口、出口转角区和气膜内轴承特性的全面了解。     

瞬变载荷作用下水润滑轴承弹流润滑性能分析

综合考虑热效应与时变效应,建立水润滑轴承润滑数学模型,数值模拟阶跃、矩形脉冲、正弦脉冲以及高斯脉冲4种不同形式的瞬变载荷下,水润滑陶瓷轴承的压力与膜厚在不同瞬时的变化趋势。结果表明,在瞬变载荷作用的时间段内,压力增大,膜厚减小,且相比膜厚的波动幅度压力波动较为明显;4种形式的瞬变载荷中,矩形脉冲与阶跃载荷产生的最小膜厚最低。     

气动助推负阶跃力校准装置研究

为了消除传递力质量块对力传感器动态校准的影响,介绍了气动助推负阶跃力校准装置的工作原理,建立了校准装置的振动模型和运动学方程,并进行了运动学和关键技术分析,实验研究表明了气动助推校准装置能够消除传递力质量块的影响,提供理想的负阶跃力信号;其重复性好,重复性误差小于2 μs;建立的振动模型基本合理,减少切刀压块的质量和增加助推力能够缩短校准装置的下降沿时间;为2 000 kN动态力校准装置提供理论基础和设计依据.     

降膜蒸发器液膜流动对传热性能的影响

本实验系统是基于工业设备降膜蒸发器运行装置的一个多管束降膜实验模型。该实验系统的建立可分析计算不同液膜流动状态下换热管的流量与液膜雷诺数、液膜厚度、布液盘小孔流速、导流管窗口流速、布液盘计算液位高度、导流管计算液位高度之间的关系曲线等,通过实验得到的最佳参数可用来改善降膜蒸发器装置中的液膜分布和传热性能,以防止换热管结焦现象。因此该实验系统的设计,对深入研究降膜式蒸发器具有十分重要的意义。     

基于压电叠堆的液体高频正弦压力激励源研制

利用压电叠堆驱动封闭管腔中液体介质进行正弦运动,以实现液压管腔中压力的正弦变化。依据压电叠堆的压电效应和管腔谐振原理,设计了单压电叠堆和双压电叠堆两种结构形式的高频正弦压力激励源,并对两种装置进行了对比。研究结果表明：双压电叠堆式装置产生正弦压力的方式新颖,工作频率高达30 kHz,产生的正弦压力幅值大,正弦波形失真度小,且在同一频率下可调节正弦压力幅值与波形,可满足压力传感器和测试系统对动态压力的计量与校准需求。     

Ti/Ag及Ag薄膜的应力状态及其对摩擦学性能的影响

制备了具有不同应力状态的Ti/Ag双层薄膜及Ag单层膜。考察了两类薄膜的内应力状态及其对薄膜摩擦学性能的影响。试验结果表明：薄膜的应力状态对其摩擦学性能可产生明显影响。Ti/Ag双层薄膜的应力变化及其对摩擦学性能的影响比单层膜更为复杂，可以通过控制Ti中间层的膜厚来得到有利于提高薄膜摩擦学性能的应力状态。     

空间站充压管密封实验研究

充压管密封是利用可控制增压系统向密封管内供应气体,使密封管产生膨胀变形来实现密封。设计了充压管密封装置,介绍了充压管原理性泄漏率实验原理,建立了充压管原理性泄漏率实验系统。实验测试结果表明,充压管的密封能力取决于管内压力和被密封压力之差,通过控制充压管内的压力可以调节其密封能力,可以满足空间站密封的要求。     

一种评定力传感器真实动态特性的方法

为了判断校准力传感器的动态数据是否真实,根据力传感器的阶跃力响应方程和响应曲线的特征,提出真实动态特性的评定方法.分析国家计量规范中存在的问题,指出校准装置在原理或者方法上存在缺陷,并评定新研制校准装置校准力传感器动态数据的真实性.试验表明,评定方法正确合理,为动态测试系统设计和动态力传感器的设计提供了评定方法.     

单根换热管压力试验方法的改进

单根换热管因为容积小 ,压力试验时常采用串联焊接后试压的方法施工 ,且试验过程中易产生压力冲击 ,通过分析压力试验的实施过程 ,采用千斤顶密封装置和压力平衡装置以替代串联焊接和缓解压力冲击 ,确保了单根换热管的压力试验方便和安全     

喷淋水膜对半椭圆管壁面温度分布影响

搭建单根半椭圆管水平降膜换热性能测试装置,试验研究不同热流密度、喷淋密度对降膜换热过程的管外壁面温度分布和变化的影响。结果表明:无喷淋情况下,沿着圆周向角从0°增加到150°,管外壁面温度均匀;喷淋情况下,管外壁面温度明显降低,不同圆周向角的管外壁面温度分布不一致。随着热流密度的增加,管外壁面温度分布不均匀性增大,壁面温度变化率变化不明显。随喷淋密度的增加,管外壁面温度先减小后增大,存在最佳喷淋密度,使得管外壁面温度降低量最大。     

PVDD装置多参数性能试验与隔震新体系控制分析

为研究被动变阻尼装置（passive variable damping device,简称PVDD）耗能性能和出力过程与多项参数设计的关系,对装置的不同形状控制阀和预压力值进行了性能试验。结果表明：孔型对装置最大阻尼力和出力过程产生影响,不同阻尼孔形状组合后可实现装置宽幅值、多出力过程的设计输出;预压力值对变阻尼启动条件产生影响,装置启动前表现为普通黏滞阻尼器,启动后可实现变阻尼力输出。将PVDD与隔震支座组合为隔震新体系,针对9层Benchmark模型进行了不同孔型和预压力值下结构控制效果的数值计算分析。结果表明：隔震新体系具有更好的减震效果;不同孔型的装置对不同形式地震有不同的控制效果;初始预压力使速度响应控制范围整体向后平移,装置有效控制区间得到最大利用。该研究成果对PVDD的设计应用具有参考和指导作用。     

有压瞬变流激振理论及激振试验

对输流管道有压瞬变流波动产生的机理、传播特性进行分析,利用经典的液压波动方程对有压瞬变流激振进行数值计算。有压瞬变流激振试验测试了不同工况下不同测点的压力、速度、振幅等参数,并对其进行了对比性分析。结果表明,通过控制激波器及调定压力可实现对有压瞬变流激振的压力幅值、振动频率、位移和速度的可调与可控。