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微重力条件下流动与传热传质的地面模拟 总被引:1,自引:0,他引:1
为了给载人航天器热设计提供依据,考核热控系统的适应能力以及确定热湿控制参数。发展了材料-温度-湿度保持技术,以实现微重力条件下导热-对流-辐射换热与传质稳态系统的地面相似模拟。通过调整壁面热流密度分布,可以使尺寸适当缩小后的模型的材料、温度和湿度同时保持不变,同时还能抑制由重力引起的自然对流的作用,从而实现地面模型与微重力场中原型流动、换热和传质相似。并用数值方法对均匀进风条件下的流动、换热和传质的相似性进行了验证。 相似文献
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制冷量和系统性能系数(COP)是评价直线压缩机性能的关键指标。为了提高制冷量和COP,研究了各参数对这2个指标的影响规律。通过数值求解直线压缩机数学模型,得到了动磁式直线压缩机的启动特性以及制冷量和COP随各参数变化情况。由计算结果可以发现,动磁式直线压缩机的线圈电阻、摩擦阻尼、动子质量、弹性系数以及磁力系数等对压缩机运行均有比较大的影响。对制冷量及COP来说,磁力系数并非越大越好,制冷量与COP之间在频率上存在不匹配的特点。计算结果为动磁式直线压缩机的设计和制冷量的调节提供了参考。 相似文献
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为减小载人航天器热控、环控生保系统中并联热网络系统的质量 ,在一定的简化和假设的基础上 ,建立热网络流动与换热的物理和数学模型。以系统总换热面积最小为优化目标函数 ,用极值有理法求解 ,得到最佳冷媒流量分配率随各热组件效能的变化关系。热组件效能大 ,其冷媒流量分配率就大 ,效能小 ,则其流量分配率就小 ,且热组件的效能总小于其流量分配率。研究结果为航天器工程中并联热网络的轻量化设计提供了一些理论依据 相似文献
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方腔内混合对流换热的数值研究与模型实验 总被引:5,自引:0,他引:5
为研究方腔内混合对流向受迫对流过渡的临界参数,通过数值模拟和模型实验,得到了不同工况下的流场、温度场,并将数值结果与实验结果进行了对比,通过一系列的数值计算,取得了均匀通风方式时混合对流处于受迫对流占优状态、自然对流受到抑制时的特征参数,指出描述方腔内混合对流的特征参数Gr/Ren中的n不等于2,并发现当自然对流引起的旋涡消失时,自然对流对换热仍有一定的影响。 相似文献
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(火积)——描述物体传递热量能力的物理量 总被引:5,自引:0,他引:5
从导热过程与导电过程的比拟出发,引入了与电容器的能量相对应的新的物理量Eh=QvhT/2.它具有“能量”的性质,它描述了一物体所具有的热量传递的总能力.由于它是热容量与温度乘积之半,因此把此物理量称之为[火积].热量传递是一个不可逆过程,在传递过程中部分[火积]将被耗散,其数值可由[火积]耗散函数的体积分求得.在建立了[火积]平衡方程的基础上定义了[火积]传递的效率,从而可讨论传热过程的优化.在变分分析的基础上,提出了导热过程优化的[火积]耗散极值原理:对于具有一定的约束条件并给定热流边界条件时,当[火积]耗散最小,则导热过程最优(温差最小);在给定温度边界条件时,[火积]耗散最大,则导热过程最优(热流最大).基于[火积]的耗散这个物理量定义了多维导热问题中的当量热阻,从而可把导热优化的[火积]耗散极值原理归结为导热优化的最小热阻原理.最后,以体点散热问题为例,计算了使导热性能最好的导热系数的最佳分布,并对优化前后的导热性能作了比较. 相似文献
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细长体绕流tertiary涡的形成与非对称过程 总被引:3,自引:0,他引:3
为探讨现代飞行器非对称流动中主涡的形成机理,利用染色线显示和荧光诱导激光片光技术,在北京航空航天大学1.2m水洞对细长体绕流过程进行了实验研究。结果表明,亚临界Re和大迎角零侧滑绕流时,细长体流场呈现复杂的非对称多涡流动现象。随着主涡的生成和发展,在模型背风侧再分离区诱导出一些次生结构,tertiary涡就是其中一种。沿着轴向,主涡发展成熟并依次脱落形成脱体涡,从主涡脱落点也依次产生新生主涡。其中,第1个新生涡由tertiary涡发展而来,而第2个和第3个新生涡则主要由分离剪切层卷绕生成。该文提出了tertiary涡演化为新生主涡的观点。 相似文献
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平流层浮空器的热数值分析 总被引:4,自引:0,他引:4
平流层浮空器的热问题对于其设计和运行控制都有很重要的影响。该文建立了单气囊的浮空器热分析模型,给出了辐射外热流的模型和计算方法,利用CFD软件对气囊的昼夜温度波动进行了数值模拟。模拟结果给出了气囊内部温度的波动幅度(算例中的内部气体昼夜温差约为44K)、蒙皮的温度分布以及内部的流动状态。结果表明:在平流层浮空器的热分析中可以不用求解浮空器内部自然对流,而将其作为固体导热问题来处理,因而为进一步的研究提供了一个更为简化的数值分析模型。 相似文献
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微重力下对流换热的地面缩比-减压模拟技术 总被引:10,自引:0,他引:10
为了地面模拟空间飞行器在微重力条件下的对流换热 ,抑制自然对流 ,消除或减小重力的影响 ,研究了将缩小尺寸和减小压力相结合的缩比 -减压模拟技术 ,并通过数值计算对这一技术进行了验证。研究表明 ,缩比 -减压法可以克服缩比法和减压法在应用时的不足。不论缩小尺寸和减小压力的程度如何 ,只要缩减比相等 ,自然对流的抑制效果就相同。在工程应用中 ,对一定的原型工况 ,采用缩减比参数比采用 Gr/Re2 参数更直观 ,可以指导对地面模拟实验中合适的模型尺寸和工作压力的确定 相似文献
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微重力场中对流-辐射耦合换热系统的地面模拟 总被引:2,自引:0,他引:2
为在地面模拟太空舱内的流动与换热,通过理论分析和数值模拟,发展了微重力条件下对流-壁面辐射耦合传热稳态系统的地面相似模拟技术,进一步完善了温度-材料综合保持的自然对流抑制技术。通过采取补偿热流,调整壁面热流密度分布的方法,使尺寸缩小后的模型的Nu数、材料和温度与原型保持一致,从而实现模型与原型流动和换热相似。针对均匀通风方式,用数值方法对相似性进行了验证,确定了均匀通风方式下能实现地面模拟的模型的比例 相似文献