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重力辅助环路热管稳态运行特性的实验研究

航空学报 2008年第5期29卷 1112-1117页

作者：柏立战林贵平张红星北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191 中国空间技术研究院空间飞行器总体设计专业部北京100086

随着环路热管应用领域不断扩展,其可能在各种姿态下运行,包括重力辅助姿态。对环路热管在重力辅助姿态下的稳态运行规律和特性进行了实验研究,并同平放及反重力条件下的运行特性进行了比较。通过实验可得出,在重力辅助姿态下,环路热管... 详细信息

随着环路热管应用领域不断扩展,其可能在各种姿态下运行,包括重力辅助姿态。对环路热管在重力辅助姿态下的稳态运行规律和特性进行了实验研究,并同平放及反重力条件下的运行特性进行了比较。通过实验可得出,在重力辅助姿态下,环路热管存在两种驱动模式,即重力单独驱动模式和毛细力与重力共同驱动模式。当热载荷较小时,环路热管工作在重力单独驱动模式,蒸汽管线内为气液两相工质,回流液体对储液器的冷却作用加强,运行温度明显低于平放及反重力条件下之值,热导显著增大;当热载荷大于某一临界值,环路热管工作在毛细力与重力共同驱动模式,蒸汽管线内为单相蒸汽,运行温度同平放及反重力条件下之值基本一致。最后,从环路热管系统压力平衡和储液器能量平衡的角度对上述实验现象进行了解释和分析。

关键词：环路热管重力辅助运行特性能量平衡

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重力辅助和模拟零速修正的手机航向修正方法

中国惯性技术学报 2018年第3期26卷 289-294页

作者：曾庆化曾世杰刘建业陈锐志孟骞王敬贤南京航空航天大学导航研究中心南京210016 卫星通信与导航协同创新中心南京210016 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉430079

基于计步的传统航位推算的手机导航方法要求手机保持相对人体固定位置以保证航向的准确性,该要求严重影响了用户体验。针对行人的手机姿态改变和高精度定位的行人导航需求,提出了一种重力辅助和模拟零速修正的航向补偿方法。手机姿态发... 详细信息

基于计步的传统航位推算的手机导航方法要求手机保持相对人体固定位置以保证航向的准确性,该要求严重影响了用户体验。针对行人的手机姿态改变和高精度定位的行人导航需求,提出了一种重力辅助和模拟零速修正的航向补偿方法。手机姿态发生改变时候的航向角度补偿可以采用手机重力计输出数据进行辅助判断;通常脚部捆绑式惯性导航定位中采用的航位推算技术无法应用于行人手持的手机,所以不具备零速修正算法的基本条件,为此提出了一种应用于行人手持手机的模拟零速修正算法,通过检测行人步态,采用卡尔曼滤波有效抑制了手机的航向发散。行人的综合行走实验结果表明,基于重力辅助和模拟零速修正的手机航向修正方法,能够自主判断并补偿由于手机使用方式改变造成的航向误差,在行走196m距离的情况下,行走误差仅有1.2%,有效提高了行人定位精度。

关键词：重力辅助模拟零速修正手机导航航迹推算

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重力辅助充种盘室同步气吸式排种器性能分析

农业机械学报 2018年第S1期49卷 117-124页

作者：颜丙新张东兴杨丽崔涛钟翔君李玉环中国农业大学工学院北京100083

为探究重力辅助对盘室同步气吸式精量排种器充种性能的影响,以盘室同步气吸式精量排种器为载体,对其充种过程进行了受力分析,建立了重力辅助充种受力数学模型,结果表明:型孔充填过程中,待充种子重力在排种盘径向的分量与气流曳力方向一... 详细信息

为探究重力辅助对盘室同步气吸式精量排种器充种性能的影响,以盘室同步气吸式精量排种器为载体,对其充种过程进行了受力分析,建立了重力辅助充种受力数学模型,结果表明:型孔充填过程中,待充种子重力在排种盘径向的分量与气流曳力方向一致;已充种子脱离种群过程中,种子重力沿径向分量与压力梯度力方向一致,种子重力对充种有辅助作用。运用EDEM(Engineering discrete element method)软件仿真分析了300、600、900、1 200粒种群数量条件下,待充种子对排种盘平均法向力随低、中、高3种不同充种区域变化的影响,仿真结果表明:种群数量300粒时,各区域平均法向力随区域位置的变化不明显,种群数量为600、900、1 200粒时,平均法向力随区域位置的变化规律一致,此时种群数量对充种效果影响可忽略。对仿真结果进行试验验证的结果表明,盘室同步气吸式精量排种器台架试验3个区域漏充率由大到小为:低位、中位、高位。通过盘室同步气吸式精量排种器重力辅助充种和无重力辅助充种对比试验表明:重力辅助充种下,排种器作业风压3~5. 5 k Pa时,合格指数均高于94%;无重力辅助充种情况下,排种器作业风压6 k Pa才开始满足国标需要,重力辅助充种显著降低了排种器作业风压需求,提高了作业质量。

关键词：玉米气吸式排种器盘室同步重力辅助充种性能

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一种重力辅助导航系统故障诊断与容错方法

中国惯性技术学报 2009年第1期17卷 102-106页

作者：夏冰蔡体菁东南大学仪器科学与工程学院南京210096

为了解决重力辅助导航系统软故障检测上的不足,针对重力辅助导航系统的特点和不同故障的性质,提出了一种新的重力辅助导航联邦滤波容错算法,该算法将系统的残差和方差组成故障检测函数的阈值,使阈值包含了联邦滤波全局信息和子系统特征... 详细信息

为了解决重力辅助导航系统软故障检测上的不足,针对重力辅助导航系统的特点和不同故障的性质,提出了一种新的重力辅助导航联邦滤波容错算法,该算法将系统的残差和方差组成故障检测函数的阈值,使阈值包含了联邦滤波全局信息和子系统特征信息,并将传统故障诊断算法对故障的检测改为对滤波收敛性的检测,根据联邦滤波全局收敛信息的不同,动态确定故障诊断函数。通过惯导/计程仪/重力组合导航系统的仿真试验,证明了该方法具有较强的故障诊断能力,有效改善了重力辅助导航系统对软故障检测失效带来的滤波发散定位错误的问题,抑制了重力故障给组合导航系统带来的误差,明显提高了重力辅助导航系统的精度和容错性能。

关键词：重力辅助故障检测 FDI 联邦滤波

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改进型重力辅助回路热管特性研究

改进型重力辅助回路热管特性研究

作者：闵旭伟浙江大学

学位级别：硕士

重力辅助回路热管的特点主要在于不使用毛细结构,结构简单、加工方便,依靠重力自然回流,蒸汽和液体有各自的通道,蒸发段和冷凝段热阻小,依靠相变传递热量,是一种解决电子器件冷却的方法之一针对如何提高重力辅助回路热管蒸发腔沸腾极... 详细信息

重力辅助回路热管的特点主要在于不使用毛细结构,结构简单、加工方便,依靠重力自然回流,蒸汽和液体有各自的通道,蒸发段和冷凝段热阻小,依靠相变传递热量,是一种解决电子器件冷却的方法之一针对如何提高重力辅助回路热管蒸发腔沸腾极限和换热性能,本文从工质侧入手,以提高工质扰动,加快气泡脱离为目的,提出了将气泡泵应用于重力辅助回路热管,并自行搭建了实验台,通过芯片废热来驱动气泡泵运行,以期强化蒸发段换热,提升回路热管传热传质性能。另外,为了进一步强化蒸发腔沸腾换热,作者根据喷雾冷却散热的机理,提出了在蒸发段加装超声振荡装置用于大幅增加二次气化核心,并开展了一些相关的有益的尝试。本文总的具体工作内容如下(1)简述了重力辅助回路热管的运行机理,深入分析了强化重力辅助回路热管换热性能的沸腾换热强化基本理论及模型;并提出了强化蒸发段传热的方案。(2)搭建了一套带气泡泵效应重力辅助回路热管实验装置 a)对实验装置中的各个部件(包括蒸发段、冷凝段、储液器、加热部分、测量部分)等进行选型与设计,并选择确定系统工质;制作了加热部分和蒸发段,选择加热方案,并实际测试加热部分温度分布均匀性;确定了测量方案及测点布置;确定了实验方案;b)实验研究了冷凝温度、加热功率等参数对实验装置总热阻及热源表面温度的影响。通过实验得到了总热阻、热源表面温度随冷凝温度、加热功率及功率密度等参数变化的规律,并分析充液高度对装置散热性能的影响,根据实验结果分析了最优的充液高度确定方法。同时研究结果表明：利用气泡泵效应虽然会增大传输过程的传输热阻,但却能有效增强蒸发腔内扰流,进而增强换热,提高临界换热热流密度,加热功率为646W时,最小热阻为0.11℃／W;对于本装置,存在一个最佳充液高度,通过观察实验流型图可知,当上升管内为环状流时,充液高度比较合理;蒸发段热阻始终占据总热阻主要部分。 (3)实验研究了蒸发腔内加装超声振荡雾化装置对重力辅助回路热管性能的影响实验测试了加装超声振荡雾化装置后,重力辅助回路热管散热性能变化,并分析了影响其性能的可能原因。去离子水通过超声振荡雾化装置被雾化成雾滴,依赖浮力上升,并与散热壁面接触,从初步的实验结果可以看出,超声震荡雾化能在一定程度上能够提高沸腾换热系数。因此,本文认为液膜内的沸腾换热(其中沸腾气泡有两种：表面成核气泡和二次成核气泡)是雾化方法能够强化换热的一个重要因素。文中研究为其在芯片冷却领域的应用打下了一定基础。

关键词：回路热管重力辅助气泡泵效应雾化实验研究

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基于非线性滤波的重力辅助导航

基于非线性滤波的重力辅助导航

作者：吴晓华哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

海洋是人类利用的重要资源。由于人类技术和社会的前进,人们对海洋的利用日益广泛。除了探索利用海洋资源外,在军事上对海洋也有着重要的利用,人类利用海洋必然会使用海洋探索工具,因此水下潜器也应运而生,加上计算机领域飞速前进及导... 详细信息

海洋是人类利用的重要资源。由于人类技术和社会的前进,人们对海洋的利用日益广泛。除了探索利用海洋资源外,在军事上对海洋也有着重要的利用,人类利用海洋必然会使用海洋探索工具,因此水下潜器也应运而生,加上计算机领域飞速前进及导航的各种突破,对水下潜器的导航精度要求有了进一步的提高。在水下航行,特别是军事方面,为了不让敌人发现,隐蔽性是至关重要的特征,面对这个要求,各国在这方面做了很多努力,从天文导航,到声纳导航,但是这些还是无法满足军事上的要求,直到后来的地形辅助导航,地磁辅助导航,重力辅助导航及各种组合导航。在这些导航中,重力辅助导航对水下导航有着重要的意义,能够很好的克服水下隐蔽性不好的这个特点,但目前,重力辅助导航面临着很多问题,例如重力仪的精度问题,重力特征值的数字地图的分辨率问题,但在这些技术领域还需要作很多的实践研究。本文主要针对重力辅助导航中的算法问题进行了研究,同时以重力辅助导航作为基础,对非线性滤波算法做了深入的研究。本文做的主要工作见如下:1、对惯性导航的主要误差方程进行了推导。包括位置误差方程,速度误差方程,失准角误差方程,同时根据这些误差方程建立了重力辅助导航中的状态模型。2、对弱非线性系统的扩展卡尔曼滤波方法进行了详细的推导说明。对强非线性系统的无迹卡尔曼滤波的过程进行了详细的说明。同时在这个基础上进行了改进的一种扩展无迹卡尔曼滤波。3、本文根据贝叶斯算法,引入了针对强非线性系统的滤波方法,FPKE滤波器方法。4、本文对非线性滤波中的粒子滤波作了详细的说明,从传统的粒子滤波,蒙特卡罗积分,重采样等对粒子滤波的优缺点都进行了说明,同时在一般的粒子滤波方法中引进了三种改进的粒子滤波算法。其中两种主要是根据推荐密度进行改进,将EKF和UKF引入到粒子采样中,另外一种是在UKF的基础上,提出GMUPF粒子滤波算法。5、本文根据经典的地形辅助方法,由于地形辅助方法与重力辅助方法具有很大的相似性,将经典的TERCOM方法与EKF方法结合起来,同时并行进行运算,设定合适的权限,在每一个时刻使用恰当的辅助方法。另外的方法就是将ICCP方法与滤波方法结合,由于ICCP方法需要提供比较准确的导航参数,经过滤波进行的重力辅助导航满足了这个要求,这两种方法对惯性导航精度的提升都起到了一定的作用。

关键词：重力辅助 EKF UKF 粒子滤波 FPKE

排种盘和负压腔室同步旋转气吸式玉米精量排种器设计

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农业工程学报 2017年第23期33卷 15-23页

作者：颜丙新张东兴崔涛和贤桃丁友强杨丽中国农业大学工学院北京100083 农业部土壤-机器-植物系统技术重点实验室北京100083

针对传统气吸式排种器工作时排种盘与负压腔室的密封垫之间相对转动,易导致密封垫磨损,从而造成排种器密闭性下降、风压需求增加、作业精度降低等问题,设计了一种排种盘和负压腔室同步旋转的气吸式排种器,将排种盘与负压腔室固定连接,... 详细信息

针对传统气吸式排种器工作时排种盘与负压腔室的密封垫之间相对转动,易导致密封垫磨损,从而造成排种器密闭性下降、风压需求增加、作业精度降低等问题,设计了一种排种盘和负压腔室同步旋转的气吸式排种器,将排种盘与负压腔室固定连接,作业时同步旋转,使排种盘和密封垫之间不产生相对运动,达到无摩擦、低气压损失、高排种精度的效果。基于机械扰种和重力辅助充种原理,将该排种器排种盘设计为带直线凸起的环形锥台,分析确定了排种器工作区域,计算了排种盘的关键结构参数。以含水率为12.8%,千粒质量为351 g的郑单958未分级种子为试验对象,借助中国农业大学自主研发的排种器性能检测仪对该排种器作业效果进行了室内试验,结果表明:作业速度10 km/h以下,所研制的排种器在负压值–3.5~–5.5 kPa时,粒距合格指数均能达到91.6%,漏播指数均小于5.2%,重播指数均小于5.4%,各项指标优于国标要求,能实现有效排种。与Kverneland排种器的对比试验表明,要达到相同合格指数,设计的盘室同步气吸式精量排种器所需负压值更低。

关键词：机械化种子设计气吸式排种器机械扰种重力辅助

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环路热管失效后再启动特性实验

上海理工大学学报 2021年第6期43卷 545-550页

作者：郑磊崔晓钰李南茜吴亦农上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 中国科学院上海技术物理研究所上海200080

当环路热管所承受的瞬时热负载过大或蒸发器局部过热时,会出现失效现象。为使失效后的环路热管快速恢复正常工作状态,通过实验研究了两种环路热管失效后再启动方法的可行性以及影响环路热管再启动速度的因素。实验发现,在环路热管失效... 详细信息

当环路热管所承受的瞬时热负载过大或蒸发器局部过热时,会出现失效现象。为使失效后的环路热管快速恢复正常工作状态,通过实验研究了两种环路热管失效后再启动方法的可行性以及影响环路热管再启动速度的因素。实验发现,在环路热管失效后的恢复过程中选择适当时机加热蒸发器,可使环路热管重新启动并缩短恢复时间;重力与加热功率是影响再启动速度的关键因素。加热功率较小时,重力辅助下的环路热管再启动速度明显快于逆重力状态下的环路热管;随着加热功率的提升,重力因素对环路热管再启动速度的影响逐渐减弱。环路热管失效后不切断热负载,通过抬高冷凝器的方式也可使环路热管停止失效,但此方法会导致环路热管出现逆流现象,因此不具备可行性。

关键词：环路热管失效再启动重力辅助逆重力加热功率

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新型液线毛细芯环路热管启动及传热性能

科学技术与工程 2021年第16期21卷 6704-6709页

作者：张荩文张泉杜晟湖南大学土木工程学院长沙410082

为了解决传统环路热管(loop heat pipe,LHP)低负荷下启动难,运行不稳定的问题,设计了一种无储液室,且带有液线毛细芯的新型环路热管,对比分析了其与传统结构环路热管的启动及传热性能,还测试分析了该新型环路热管在变工况和重力辅助条... 详细信息

为了解决传统环路热管(loop heat pipe,LHP)低负荷下启动难,运行不稳定的问题,设计了一种无储液室,且带有液线毛细芯的新型环路热管,对比分析了其与传统结构环路热管的启动及传热性能,还测试分析了该新型环路热管在变工况和重力辅助条件下的运行性能。结果表明:环境温度25℃,热沉温度20℃时,新型液线毛细芯环路热管可以在10~130 W成功启动,运行温度最高为91.3℃,热阻0.33 K/W,有良好的变工况及重力辅助运行性能。与传统环路热管相比,新型液线毛细芯环路热管在低负荷启动时热阻较小且有效消除了温度振荡现象,高负荷启动时热阻较大但启动时间大幅减少。

关键词：环路热管液线毛细芯性能对比启动过程重力辅助