- 武曈;刘益才;雷斌义;
总结了分形理论及其在传热领域的发展过程并探究发展方向。对分形理论进行了简要的介绍,对其重要特征和发展历程予以回顾和展望,以多孔介质、蜂窝结构、分形树杈结构为分类标准,将研究成果进行归纳总结,重点评述其在导热方面的国内外研究现状,以及近些年较为重大的理论或者试验研究成果,并以此为依据提出完善分形理论在传热学领域的应用,能够有效提升换热器换热效率,减少阻力损失,提高设备工作效率并降低成本,是未来的研究和发展方向。
2015年05期 v.21;No.138 249-254页 [查看摘要][在线阅读][下载 1053K] [引用频次：18 ] |[阅读次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：700 ] - 乔佳;王先荣;王鹢;杨生胜;颜则东;蒋锴;
为了精确地预测污染物对卫星系统性能的影响,许多国家制定了相应的航天器材料出气动力学测试方法,其中美国材料与试验协会(ASTM)制定的ASTM E1559航天器材料出气污染特性测试标准更为先进。此测试方法与以往实验方法相比,可以对材料出气特性进行原位测量,并且可以获得与时间和温度相关的沉积动力学模型。文中介绍了几种常用的航天器材料出气动力学测试方法,着重介绍了ASTM E 1559测试方法的主要内容,基于这种方法的国内外的应用,最后对该方法进行分析得出:该方法可以进行原位测试,可以获得不同温度敏感表面的沉积特性,温度变化范围广,低温可达90 K,并且基于该方法,利用四极质谱仪可以对污染成份进行实时的分析,对我国基于ASTM E 1559实验方法应用具有参考价值,有助于提高我国对航天器材料出气污染预估水平。
2015年05期 v.21;No.138 255-259+268页 [查看摘要][在线阅读][下载 1497K] [引用频次：1 ] |[阅读次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：217 ]
- 沈自才;牟永强;白羽;丁义刚;刘业楠;王志浩;
聚酰亚胺(PI)薄膜广泛用于航天器热控多层和大型展开结构中,但在空间紫外辐射环境下,其力学性能会发生退化。在近紫外和远紫外辐射环境下,对均苯型PI薄膜力学性能退化规律及退化机理进行研究。研究发现:在辐照初期,近紫外辐射和远紫外辐射均可造成均苯型PI薄膜抗拉强度和断裂伸长率下降,但远紫外辐射下降更加明显;随着曝辐量的增加,PI薄膜的抗拉强度和断裂伸长率均呈指数规律增长,而后趋于稳定,近紫外辐照后薄膜材料的力学性能优于远紫外辐照后薄膜材料的力学性能;断裂和交联是造成薄膜材料力学性能退化的主要原因,在紫外辐照初期以断裂为主,随着曝辐量的增加,以交联为主。
2015年05期 v.21;No.138 260-264页 [查看摘要][在线阅读][下载 1446K] [引用频次：10 ] |[阅读次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：310 ] - 汪忠;李艳武;车清论;
对于低轨(160~500 km)航天器,如果加上适当装置使其可以直接加速轨道环境中自然存在的等离子体,则航天器将受到一个反向推力。有关这个设想的基本方案是在航天器上添加一个加有电压的平行双栅结构,利用双栅之间形成的电场来加速轨道环境中的等离子体。采用二维PIC方法对轨道稀薄等离子体在加速双栅中的运动进行数值模拟,结果表明:离子在栅极间被电场加速后,到达下游,由于后栅和鞘层之间的电场作用,将被减速,离子在整个过程中并没有被加速。利用在平行栅前增加一个离子势能提升区的办法可以解决这个问题。
2015年05期 v.21;No.138 265-268页 [查看摘要][在线阅读][下载 1176K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：58 ] - 王俊;李得天;杨生胜;秦晓刚;陈益峰;柳青;陈学康;
随着我国卫星长寿命高性能的需求,离子电推进器的使用也将成为一种必然趋势。针对中、高轨道卫星离子电推进器采用的高压电缆在高能电子辐照下引发的内带电效应,导致电推进系统工作故障的问题,测试了高压电缆在1.5 MeV高能电子辐照下产生电荷积累和不同高工作电压下共同作用产生的不同幅值静电放电脉冲信号,同时,采用蒙特卡洛方法分析高能电子沉积的位置,并采用有限元法分析高压电缆在高工作电压下的内部电场的分布和变化,为离子电推进器的高压电缆内带电防护技术奠定基础。
2015年05期 v.21;No.138 269-272页 [查看摘要][在线阅读][下载 1282K] [引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：124 ] - 王辉;许洪亮;仲小清;裴胜伟;
电推进实施轨道转移是继电推进位置保持成功应用的一种深化。电推进轨道转移可以进一步减少卫星推进剂携带量,实现更大的应用效益。电推进轨道的实施也带来了长时间经历范·艾伦辐射带等风险,使得卫星保险费用增加。电推进的长时间轨道转移,需要付出更多的变轨地面测控费用,并由此带来先期投资资金的利息损失等。文中建立电推进轨道转移的效益和成本模型,通过分析给出电推进轨道转移在我国航天应用的建议。
2015年05期 v.21;No.138 273-278页 [查看摘要][在线阅读][下载 1349K] [引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：166 ] - 赵呈选;李得天;杨生胜;秦晓刚;柳青;王俊;
通过极区极光椭圆区的极轨轨道是特殊的低轨轨道,在该轨道环境中既有低温、稠密的背景等离子体,又有高能极光电子的注入,因此当背景离子密度减小或极光电子通量增加时,通过极区的航天器尾区表面介质材料将被充至负几百伏甚至负几千伏。介绍了航天器尾区带电过程的实验方案设计,建立了航天器尾区带电实验航天器缩比模型,同时测量了不同实验等离子体环境下航天器模型的尾区离子饱和电流,测量了有高能电子注入时的缩比模型的尾区内介质表面的充电电位。
2015年05期 v.21;No.138 279-282页 [查看摘要][在线阅读][下载 1061K] [引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：68 ] - 董小敏;李娟;陈娟娟;
无热子空心阴极内部中性气体压力分布,特别是阴极顶与触持极间的压力分布,对其点火启动电压有较大影响。利用有限元法(FEA)结合可压缩流绝热流动模型,对无热子空心阴极点火前的稳定状态下,中性流场分布进行了数值模拟。模拟结果显示阴极顶小孔、触持极孔和阴极顶触持极间距三个结构参量中,触持极孔对阴极顶触持极的极间中性气体压力分布影响最为明显,阴极顶小孔和极间距对中性气体压力分布几乎无影响,但根据帕邢定律,极间距的改变对气体击穿电压(阴极点火电压)影响较大。模拟结果说明在工质气体流率一定时,影响无热子空心阴极极间气体击穿电压主要因素是触持极孔径和阴极顶与触持极间距。
2015年05期 v.21;No.138 283-286+290页 [查看摘要][在线阅读][下载 1203K] [引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：92 ] - 李丹明;吴启鹏;王琎;王先荣;杨建斌;
月球样品密封封装装置在返回地面后进行解封、样品转移、样品存储、样品制备、样品分析等过程中,如果样品暴露于大气环境中将与大气反应。基于样品保护及防污染的需求,系统地介绍了在月球样品地面转移过程中采取的污染防护措施。同时,提出密封封装装置地面解封和分样设备的设计构想,分析计算污染防护设备的主要环境指标。
2015年05期 v.21;No.138 287-290页 [查看摘要][在线阅读][下载 1144K] [引用频次：6 ] |[阅读次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：133 ] - 何欣;王建;廖爱珍;张旭强;杨军;王多书;王成伟;
采用阳极氧化法在钛基底上生长了Ti O2纳米管阵列膜,经不同温度、不同气氛中退火处理后,形成氧空位浓度不同的欠氧态Ti O2纳米管阵列膜。实验结果表明,随着退火温度的增加所有样品的接触角均逐渐减小,最后均呈现超亲水状态(接触角趋近于0°),但在氩气中退火处理的样品其接触角减小明显滞后于其他样品;再将这些样品在黑暗环境中放置100天后,发现其接触角均有所增大,并且仍是氩气中处理的样品接触角变化最大,达到疏水状态(接触角大于90°)。经模拟太阳光照射3 h后,这些样品表面又基本恢复到放置前的超亲水状态。重复上述实验发现这种润湿性转变是可逆的。深入的分析表征发现,不同气氛中退火处理的样品虽然表面形貌结构差异不大,但其结晶性和引入的氧空位浓度却有明显不同。因此,欠氧态Ti O2纳米管阵列膜的表面润湿性是由样品的结晶性和氧空位的浓度共同决定的,尤其氧空位的存在对其表面润湿性的影响须引起该领域研究者的重视。
2015年05期 v.21;No.138 291-296页 [查看摘要][在线阅读][下载 1606K] [引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：285 ] - 冯娜;李得天;杨生胜;陈益峰;赵呈选;汤道坦;
电推进具有高比冲及低推进剂消耗等优点,被广泛用作地球同步轨道卫星南北位置保持和深空探测等任务的主推进系统。而电推进在轨工作产生的等离子体与地球同步轨道上的空间等离子体的特性截然不同,导致卫星的充放电过程更加复杂,影响卫星在轨安全运行。为此,电推进等离子体对航天器的影响是进行卫星电推进系统设计时需要关注的问题。主要讨论电推进羽流对航天器表面带电的影响,从理论研究、仿真模拟和地面试验三个方面对电推进系统对航天器表面充放电效应的研究进展进行了分析总结,最后对如何有效分析电推进等离子体羽流特性及其对航天器表面带电的影响的研究途径进行了展望。
2015年05期 v.21;No.138 297-302页 [查看摘要][在线阅读][下载 1335K] [引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：290 ]