【摘 要】
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由于氢气增压系统的成本优势以及氦气资源合理利用的战略决策,火箭气氢增压系统技术成为当前国内外火箭增压技术的研究热点.气氢为易燃易爆气体,气氢给煤油(甲烷)增压系统运行时涉及复杂的流动与传热耦合现象;系统中物理规律以及系统结构材料特性的初步可行性研究,对于克服现有技术难题、开发可靠、可行的火箭增压系统是至关重要的.针对当前研究的不足,本文基于国内外研究现状,对火箭气氢增压系统技术进行系统物理规律的理
【机 构】
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北京宇航系统工程研究所,北京100076 航天低温推进剂技术国家重点实验室,中国科学院理化技术研究
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由于氢气增压系统的成本优势以及氦气资源合理利用的战略决策,火箭气氢增压系统技术成为当前国内外火箭增压技术的研究热点.气氢为易燃易爆气体,气氢给煤油(甲烷)增压系统运行时涉及复杂的流动与传热耦合现象;系统中物理规律以及系统结构材料特性的初步可行性研究,对于克服现有技术难题、开发可靠、可行的火箭增压系统是至关重要的.针对当前研究的不足,本文基于国内外研究现状,对火箭气氢增压系统技术进行系统物理规律的理论分析以及提出相关关键系统技术和系统材料技术的初步可行性研究,可以为设计低成本、安全可靠运行的火箭气氢增压系统提供新思路和理论依据.
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高效换热器是许多低温系统的重要部件,辐射漏热则是导致这些换热器换热效能降低的重要因素.本文对考虑低温流体辐射漏热时,多股流、单通道、平行流、两两换热的换热器的所有可能的流动及换热布置方式进行了统一的无量纲数学建模,给出了常物性、辐射当量表面传热系数为常数情况下的解析解.结果表明,效能的损失率与辐射漏热量近乎成指数关系变化并随辐射漏热率的增加而增加;对于相同的低温流体辐射漏热率而言,低温流体比热率越
热电材料的热电转换功能使热电材料研究成为当前研究的热门领域之一.Ag2Te是一种具有较低热导率的热电材料,当温度高于418K时,Ag2Te将由单斜晶系(?-Ag2Te)转变为面心立方晶系(?-Ag2Te).?-Ag2Te的禁带宽度较窄,当温度达到473K以上时,将会产生热激发而降低热电性能.本文研究了Ag2Te在Se替代的情况下,在低温下(77～300K)的电输运性能.通过实验发现,随着Se含量的
采用硅烷偶联剂KH550对负膨胀材料Mn3(Cu0.6Si0.15Ge0.25)N进行表面改性,制备了不同比例的Mn3(Cu0.6Si0.15Ge0.25)N/环氧树脂复合材料,用扫描电子显微镜对复合材料的断面形貌进行了表征,研究了Mn3(Cu06Si0.15Ge0.25)N对环氧树脂在77K-300K温区内的热膨胀性能的影响.结果表明,利用硅烷偶联剂处理后的Mn3(Cu0.6Si0.15Ge0.
ITER PF线圈导体为CICC导体,其铠甲由外方内圆的异形316L不锈钢管焊接而成.本文针对经过挤压成型,弯曲收绕,矫直等冷变形过程的焊缝的室温和低温拉伸性能进行了测试,并对拉伸试样断口进行了扫描电镜观测.结果表明,研发的焊接工艺焊接的PF铠甲焊缝,其室温及4.2K屈服强度,抗拉强度,断裂伸长率,杨氏模量均满足ITER要求.在与PF铠甲母材的相关性能对比后,表明焊缝的各项性能与母材相当.
高温超导磁悬浮车运动中,受永磁轨道的制备及装配水平限制,超导体处在非均匀外场中.外场波动引起超导体内部交流损耗,从而影响悬浮系统性能.为了获得动态运行条件下的悬浮性能,实验研究了0-120km/h内动态悬浮力行为.实验表明,在较高的运行速度下,悬浮力衰减主要集中在运行前期且趋于饱和较快,这将益于系统的长期运行.
通过固相烧结方法合成化学通式为ZrxMg2-x(WO4)2+x的可控热膨胀材料,用X射线衍射对该系列样品进行物相分析,在77K到670K的宽温区测定了其热膨胀性能.结果表明,ZrxMg2-x(WO4)2+x的热膨胀系数可以通过调节ig2+的含量可控调节,在低温区该系列材料的热膨胀系数在±12×10-6/K之间,并且可以可控得到宽温区的近零膨胀.XRD结果表明ZrMg(WO4)3材料为类似Sc2(W
利用机械合金化获得Bi85Sb15-xRex(其中x=2,3,4)纳米粉末,523K温度下分别采用5GPa高压烧结和50MPa等离子火花烧结(SPS)方法,合成了Bi85Sb15-xRex合金.测试了Bi85Sb15-xRex样品在80-300K温区的电导率和Seebeck系数,计算了材料的功率因子随温度的变化关系.结果表明:高压样品Bi85Sb11Re4的Seebeck系数在140K达到最大值-
本文计算模型为中国科学院理化技术研究所研制的10kW@20K氦制冷机低温卧式冷箱.根据氦制冷机流程要求,低温冷箱内需要放置低温换热器等四个设备(总重量达4.8吨),这些设备的温度都远远低于室温,最低温度达19.5K,因此,为防止冷量损失,需将这些设备用一组合支撑悬空支撑在卧式冷箱容器内.组合支撑不仅具有支撵作用而且还承担隔绝来自室温容器的热量传递到低温设备的功能.本文基于Solidworks si
本文介绍了低温真空绝热贮罐由内罐经过外罐伸出管路的绝热设计,补偿设计,抗疲劳设计要点,并分析了贮罐测压管的设计对测量的准确性及平稳性的影响,提出了测压管的合理设计方法.
设计了一种对湿氦气进行深度干燥并实现水回收的方法及装置.该方法是采用低温冷凝的原理,利用小型制冷机作为冷源,使再生氦尾气的温度逐步降低至120K～200K,尾气中的水分冷凝或冷冻在低温表面,从而除去尾气中的水分.本实验系统处理后的氦尾气的水分含量低于1ppmv.本装置完成一个周期的干燥过程后,通过对装置进行复温,可以对装置内冷凝的水进行回收.本文将详细描述该低温冷阱的设计,并对其展开实验研究.