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金星大气环境模拟设备及试验技术综述

航天器环境工程 2022年第5期39卷 447-454页

作者：高文郭芹良毕研强王晶杨晓宁(指导) 北京卫星环境工程研究所北京100094

金星作为地球的姊妹星,具有极大的科学探索价值。鉴于金星环境的复杂性,了解金星内部只能通过着陆探测与漂浮探测方式进行,而金星大气环境模拟试验是未来开展金星着陆、漂浮探测器研制的基础。文章首先梳理出金星近表面环境模拟的关键技... 详细信息

金星作为地球的姊妹星,具有极大的科学探索价值。鉴于金星环境的复杂性,了解金星内部只能通过着陆探测与漂浮探测方式进行,而金星大气环境模拟试验是未来开展金星着陆、漂浮探测器研制的基础。文章首先梳理出金星近表面环境模拟的关键技术,包括微量气体的精确测量与控制,高温、高压环境下的气体温度及压力控制与测量;之后综述了国内外金星大气环境模拟系统的研究现状,着重介绍了国外进行的金星大气环境模拟试验;继而在分析金星探测任务对环境模拟具体要求的基础上,对我国开展金星大气环境模拟试验研究提出建议。

关键词：金星环境模拟试验技术综述

环境模拟实验室内温度场与速度场的数值模拟与实验研究

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西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2013年第5期45卷 712-718页

作者：孟庆龙王元李彦鹏长安大学环境科学与工程学院陕西西安710054 西安交通大学能源与动力工程学院陕西西安710049

对环境模拟实验室空间场的温度和速度进行了多工况数值模拟.考虑环境模拟实验室的特点,着重研究了模拟器高度为2m,A组灯打开情况下不同送风时的温度和速度场情况,并将数值结果与实验结果进行了对比分析.结果表明:速度模拟相对温度模拟... 详细信息

对环境模拟实验室空间场的温度和速度进行了多工况数值模拟.考虑环境模拟实验室的特点,着重研究了模拟器高度为2m,A组灯打开情况下不同送风时的温度和速度场情况,并将数值结果与实验结果进行了对比分析.结果表明:速度模拟相对温度模拟要精确,其模拟值与实验值基本一致,温度场实验值较模拟值偏高,但总体误差不超过0.3℃,按模型验证量化指标中的均方根差(RMSE)对各物理参数各工况下的结果进行评价,得出:高度为0.2m、0.6m、1.0m、1.5m时温度RMSE分别为5.3%、7.1%、6.5%、8.9%,对应高度的速度RMSE分别为2.1%、3.4%、4.1%、5.3%.整个模拟的平均均方根差为5.34%,该数值模型可作为其他工况的基准模型.

关键词：计算流体动力学环境模拟速度场温度场

居住区绿地改造夏季热环境模拟与优化策略研究

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西部人居环境学刊 2023年第5期38卷 59-64页

作者：冯晓刚杨永佺李萌周在辉李凤霞西安建筑科技大学建筑学院山东省冶金设计院股份有限公司

为了定量分析绿地结构及其模式对夏日室外温湿度、风速的影响,综合运用三维非静力模式ENVI-met对住宅区绿地改造前后进行对比分析。结果表明:ENVI-met模拟结果与实况接近,能较好反映温湿度变化情况;“中心+宅间”绿地模式中,增加高大乔... 详细信息

为了定量分析绿地结构及其模式对夏日室外温湿度、风速的影响,综合运用三维非静力模式ENVI-met对住宅区绿地改造前后进行对比分析。结果表明:ENVI-met模拟结果与实况接近,能较好反映温湿度变化情况;“中心+宅间”绿地模式中,增加高大乔木及场地树阴,改造后温度平均降幅0.2~1.13℃;改造后相对湿度提升1.61%~5.87%,且上午较下午显著;改造后由于缺失通风廊道而导致风速降低。UTCI结果显示改造后的居住区热舒适下午改善效果较上午明显,平均降幅0.72℃。因此,基于现有场地约束性条件对小区内现存绿地的布局、形态结构、植被搭配及通风廊道的营造,是现阶段针对老旧小区人居热舒适提升的可行性方法。

关键词：居住区绿地环境模拟小区更新热舒适度通用热气候指数

大型空间展开机构微重力环境模拟悬吊装置热结构耦合分析

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上海交通大学学报 2017年第8期51卷 954-961页

作者：张良俊李晓慈吴静怡蔡爱峰上海交通大学制冷与低温工程研究所上海200240 上海宇航系统工程研究所上海市空间飞行器机构重点实验室上海201108

以大型空间展开机构高低温展开试验系统微重力环境模拟悬吊装置为对象,采用Solidworks软件建立悬吊装置有限元分析模型,并利用ANSYS软件针对不同展开机构产品悬吊载荷及不同工作温度状态进行热-结构耦合分析.通过数值分析得出不同工况... 详细信息

以大型空间展开机构高低温展开试验系统微重力环境模拟悬吊装置为对象,采用Solidworks软件建立悬吊装置有限元分析模型,并利用ANSYS软件针对不同展开机构产品悬吊载荷及不同工作温度状态进行热-结构耦合分析.通过数值分析得出不同工况下悬吊装置的热变形及应力情况,并分析了其对展开机构展开长滑轨倾斜角的影响.研究内容对应用于高低温环境下的微重力环境模拟悬吊装置优化设计提供参考,并对空间展开机构高低温微重力展开试验的有效实施和参数调试具有指导意义.

关键词：空间展开机构微重力环境模拟悬吊装置

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月面钻进真空环境模拟装置的设计与验证

北京航空航天大学学报 2016年第11期42卷 2271-2278页

作者：丁希仑刘舒婷张涛北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100083

探月工程(三期)项目提出了在月面进行至少2 m深度的钻取采样任务,前期需要在地面进行模拟月面钻进过程热特性的研究,为此本文发明了一套月面真空环境模拟装置。根据模拟月壤钻进试验的要求,设计了一种可从底部抽气的三段式可多次拆装的... 详细信息

探月工程(三期)项目提出了在月面进行至少2 m深度的钻取采样任务,前期需要在地面进行模拟月面钻进过程热特性的研究,为此本文发明了一套月面真空环境模拟装置。根据模拟月壤钻进试验的要求,设计了一种可从底部抽气的三段式可多次拆装的真空罐结构。考虑到模拟月壤的颗粒大小和快速抽真空的要求,设计了一种筛网状具有多层过滤结构的月壤筒。根据在真空度不变的条件下可进行连续多次钻进试验的要求,设计了可从外部操作的具有缺齿结构的月壤筒转动机构。由真空度要求和可耐粉尘的特性要求,选取了三级扩散泵组。实验表明,在不放置模拟月壤的情况下,本环境模拟装置中的真空度可达10~^(-1)Pa,在放置模拟月壤的情况下,真空度可达7 Pa,能够满足模拟月面钻进过程热特性试验的要求。此外,通过测量抽真空过程中真空度随时间的变化情况还得出了模拟月壤出气量曲线,对模拟月壤真空系统的实验应用具有重要价值。

关键词：真空装置环境模拟钻进试验模拟月壤真空实现动密封

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环境模拟试验风洞的研制

环境模拟试验风洞的研制

作者：滕雪冬哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

风洞系统是人工积污特性试验研究中最重要的实验设备。根据不同实验需求,通过人工控制模拟大气环境,以实现污秽微粒在绝缘子表面沉积研究和再现。能够模拟的自然环境包括风、雾、雨、粉尘、高压电等。风洞系统主要包括钢质风洞洞体、动... 详细信息

风洞系统是人工积污特性试验研究中最重要的实验设备。根据不同实验需求,通过人工控制模拟大气环境,以实现污秽微粒在绝缘子表面沉积研究和再现。能够模拟的自然环境包括风、雾、雨、粉尘、高压电等。风洞系统主要包括钢质风洞洞体、动力系统、监控系统、测量系统、软件系统、粉尘系统、喷雾系统、淋雨系统、加热烘干系统及相应的配套设备等,所有系统及配套设备均集成到统一的控制平台上。首先,本文根据风洞系统的技术要求,自行设计了直流低速风洞的气动轮廓以及蜂窝器、阻尼网、收缩曲线等内部结构,以风洞动力系统为中心展开研究。为了保证洞体内气流的稳定性,最终确定选用截面为六边形的蜂窝器,收缩曲线形状选择双三次收缩曲线;动力系统中风扇叶片为12片,止旋片叶片数为7片,止旋片叶片剖面形状为NACN对翼型。其次,根据人工积污系统自然积污环境模拟指标,分别对转盘系统、粉尘系统及淋雨系统进行结构设计;根据风洞测控系统的设计原理,确定测控系统的总体方案。然后,结合风洞系统的气动结构设计及试验段结构方案设计,对转盘系统进行刚度及强度校核,确定转盘系统的合理性。利用有限元分析软件MSC.Nastran,结合前后处理器MSC.Patran,对叶片、轮毂、整流罩及筒子的位移变形和应力进行了有限元分析,并对风扇系统的动力学特性进行分析。结果表明风扇系统受激振动频率远小于其固有频率,确定了风扇系统的安全可靠性。最后,研制了一套人工积污特性环境模拟的风洞系统,并对风洞系统进行了现场试验。从动压稳定性、动压场系数、试验段局部气流偏角、试验段紊流度及噪声等方面对风洞系统进行流场特性测试与分析,实验结果表明该风洞系统满足各项技术指标和试验需求。

关键词：人工积污风洞试验绝缘子环境模拟

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环境模拟风洞高压动力系统设计研究

计算机测量与控制 2021年第5期29卷 86-91页

作者：杜洪亮王志刚徐辉赵鑫李强许红达中国航空工业空气动力研究院哈尔滨150001 低速高雷诺数航空科技重点实验室哈尔滨150001

为实现环境模拟风洞风速性能指标,对动力系统进行了设计;介绍了环境模拟风洞的气动轮廓构型,阐述了动力系统的工作原理,包括主驱动回路、散热辅助系统和控制系统,给出了10 kV 4 MW动力电机的计算选型过程并分析了电机特性曲线;采用高压... 详细信息

为实现环境模拟风洞风速性能指标,对动力系统进行了设计;介绍了环境模拟风洞的气动轮廓构型,阐述了动力系统的工作原理,包括主驱动回路、散热辅助系统和控制系统,给出了10 kV 4 MW动力电机的计算选型过程并分析了电机特性曲线;采用高压变频器实现了动力系统的调速驱动,通过48脉冲整流完美无谐波矢量变频实现高品质的电能利用;通过基于Modbus TCP现场总线协议,实现了主控计算机、本地控制系统的实时通讯和数据交互,给出了控制系统软件工作流程;通过不同构型风洞喷口试验,分析研究了最大风速和极端温度负荷工况条件下,轴功率随试验温度的变化关系、电机温升特性以及稀油站供油压力与轴升的关系;实验测试结果表明,本系统对于环境模拟风洞有较好的风速、温度匹配性能,对于开展相关实验具有优良环境适应性。

关键词：环境模拟风洞动力系统高压变频

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核环境模拟技术研发平台建立关键技术及应用

科技成果管理与研究 2024年第4期 82-85页

作者：姚仁太顾志杰刘群张俊芳廉冰李建国范丹黄莎张艾明吕明华中国辐射防护研究院山西西太原030006

放射性物质环境迁移模拟及其有效性研究是国际社会高度关注的问题,特别是1986年切尔诺贝利核电站事故、2011年福岛核事故这些社会影响广泛的核事故的发生,促进了放射性核素在环境中迁移模拟研究、核事故后果评价技术的发展。

关键词：放射性物质环境模拟核事故后果评价放射性核素技术研发平台福岛核事故切尔诺贝利核电站事故技术及应用

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采摘机器人恒速抓取环境模拟及其控制器设计

扬州大学学报（自然科学版） 2019年第2期22卷 39-42,50页

作者：钱志杰姬伟陈光宇赵德安江苏大学电气信息工程学院江苏镇江212013

为实现机器人对苹果的无损采摘,本文通过设计阻抗控制器来提高末端执行器抓取的柔顺性.在夹持器匀速抓取的情况下,用Burgers模型表示苹果黏弹力学行为,利用该模型的力学特性模拟抓取环境,间接减小环境参数不确定性对末端执行器阻抗控制... 详细信息

为实现机器人对苹果的无损采摘,本文通过设计阻抗控制器来提高末端执行器抓取的柔顺性.在夹持器匀速抓取的情况下,用Burgers模型表示苹果黏弹力学行为,利用该模型的力学特性模拟抓取环境,间接减小环境参数不确定性对末端执行器阻抗控制性能的影响.仿真试验结果表明,基于环境模型的阻抗控制器系统输出的接触力能够快速、低超调地跟踪期望力,显示了该模型在苹果抓取控制器设计中的应用前景.

关键词：采摘机器人末端执行器阻抗控制 Burgers模型恒速抓取环境模拟