真空羽流效應(yīng)實驗系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容簡介

《真空羽流效應(yīng)實驗系統(tǒng)設(shè)計》對真空羽流效應(yīng)實驗系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)進行了系統(tǒng)全面的論述，一套完善的真空羽流效應(yīng)實驗系統(tǒng)包括真空容器系統(tǒng)、真空抽氣系統(tǒng)、內(nèi)置式深冷泵系統(tǒng)（熱沉系統(tǒng)）、液氮氣氮外流程系統(tǒng)、液氦外流程系統(tǒng)、設(shè)備運行控制系統(tǒng)、實驗測量與控制系統(tǒng)、實驗工質(zhì)供應(yīng)系統(tǒng)以及實驗臺架與實驗件系統(tǒng)?！墩婵沼鹆餍?yīng)實驗系統(tǒng)設(shè)計》在總體方案設(shè)計基礎(chǔ)上，針對真空羽流實驗特性，對上述主要分系統(tǒng)設(shè)計進行了詳細論述。

第1章 緒論

1．1 真空羽流的基本概念

1．1．1 姿軌控發(fā)動機

1．1．2 真空羽流

1．1．3 真空羽流效應(yīng)

1．2 羽流問題的研究方法

1．2．1 半經(jīng)驗法與解析分析法

1．2．2 數(shù)值模擬

1．2．3 實驗研究

1．3 典型真空羽流效應(yīng)實驗系統(tǒng)

第2章 總體方案設(shè)計

2．1 總體方案設(shè)計要求

2．2 真空羽流實驗系統(tǒng)主要組成

2．3 總體方案設(shè)計方法

2．3．1 抽氣能力需求分析與抽氣方式選擇

2．3．2 內(nèi)置式深冷泵冷板面積計算

2．3．3 內(nèi)置式深冷泵空間結(jié)構(gòu)設(shè)計

2．4 PES總體方案設(shè)計

2．4．1 PES總體設(shè)計要求

2．4．2 深冷泵冷板面積計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計

第3章 真空容器系統(tǒng)設(shè)計

3．1 真空容器主要設(shè)計原則

3．2 材料選擇

3．3 真空容器簡體設(shè)計

3．3．1 短圓筒設(shè)計

3．3．2 長圓筒設(shè)計

3．3．3 加強筋設(shè)計

3．4 封頭和大門機構(gòu)設(shè)計

3．4．1 封頭設(shè)計

3．4．2 大門機構(gòu)設(shè)計

3．5 法蘭設(shè)計

3．5．1 法蘭結(jié)構(gòu)形式

3．5．2 開孔補強

3．6 鞍座設(shè)計

3．6．1 鞍座選用原則

3．6．2 鞍座位置選擇

3．6．3 鞍座輕重型選擇

3．6．4 鞍座底板寬度

3．6．5 鞍座墊板寬度

3．6．6 鞍座的設(shè)計參數(shù)

3．6．7 鞍座的強度校核

3．7 觀察窗機構(gòu)

3．7．1 磁力耦合觀察窗機構(gòu)

3．7．2 花瓣形擋板觀察窗

3．8 真空容器強度校核

3．9 真空容器的壓升率與漏氣率

3．1 0PES真空容器設(shè)計

3．1 0．1 真空容器簡體設(shè)計

3．1 0．2 加強筋設(shè)計

3．1 0．3 封頭設(shè)計

3．1 0．4 大門機構(gòu)設(shè)計

3．1 0．5 開孔補強

3．1 0．6 鞍座設(shè)計

3．1 0．7 真空容器強度校核

3．1 0．8 PES真空容器的壓升率與漏氣率測試

第4章 真空抽氣系統(tǒng)設(shè)計

4．1 真空抽氣系統(tǒng)設(shè)計理論

4．1．1 真空抽氣系統(tǒng)設(shè)計的主要參數(shù)

4．1．2 管道流導(dǎo)的計算

4．1．3 抽氣時間的計算

4．2 真空泵的選擇和配置

4．2．1 主泵選擇的一般原則

4．2．2 管道及閥門布置應(yīng)遵循的原則

4．2．3 粗真空抽氣系統(tǒng)常見主泵比較和選擇

4．2．4 高真空抽氣系統(tǒng)常見主泵比較和選擇

4．2．5 防污染設(shè)計

4．3 真空度測量技術(shù)

4．3．1 全壓力測量

4．3．2 分壓力測量

4．3．3 真空計校準

4．4 真空檢漏技術(shù)

4．4．1 基本概念

4．4．2 檢漏方法

4．4．3 檢漏方法的選擇原則

4．5 PES真空抽氣系統(tǒng)設(shè)計

4．5．1 系統(tǒng)方案配置

4．5．2 真空系統(tǒng)工作模式及計算

4．5．3 系統(tǒng)調(diào)試

第5章 內(nèi)置式深冷泵設(shè)計與實現(xiàn)

5．1 液氦深冷泵設(shè)計的基本原則

5．2 常見深冷泵的結(jié)構(gòu)形式

5．2．1 空間環(huán)模深冷泵的常見形式

5．2．2 真空羽流實驗深冷泵的基本結(jié)構(gòu)

5．3 深冷泵材料選擇

5．3．1 常用深冷泵材料的性能比較

5．3．2 材料和焊接工藝的選擇

5．4 壁板方案選擇和設(shè)計

5．4．1 壁板選擇原則

5．4．2 常見深冷泵壁板的形式

5．4．3 壁板幾何尺寸設(shè)計計算

5．4．4 深冷泵熱負荷計算

5．5 深冷泵管路設(shè)計

5．5．1 流道均壓理論

5．5．2 深冷泵常見的管路形式

5．6 總管和支管尺寸的確定

5．7 支撐結(jié)構(gòu)

5．7．1 支撐結(jié)構(gòu)的選擇原則

5．7．2 支撐材料選擇

5．7．3 支撐方案選擇

5．8 進出口結(jié)構(gòu)設(shè)計

5．8．1 進出口設(shè)計要求

5．8．2 液氮深冷泵進出口結(jié)構(gòu)

5．8．3 液氦（氣氦）深冷泵進出口結(jié)構(gòu)

5．9 PES深冷泵設(shè)計

5．9．1 PES設(shè)計技術(shù)要求

5．9．2 PES深冷泵設(shè)計與實現(xiàn)

第6章 液氮氣氮外流程系統(tǒng)設(shè)計

6．1 液氮外流程系統(tǒng)設(shè)計

6．1．1 液氮系統(tǒng)設(shè)計

6．1．2 PES液氮系統(tǒng)設(shè)計

6．2 氣氮外流程系統(tǒng)設(shè)計

6．2．1 氣氮系統(tǒng)設(shè)計

6．2．2 PES氣氮系統(tǒng)設(shè)計

6．3 液氮、氣氮系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試

6．3．1 PES氮系統(tǒng)設(shè)備

6．3．2 調(diào)試流程

6．3．3 調(diào)試結(jié)果

第7章 液氦外流程系統(tǒng)設(shè)計

7．1 液氦系統(tǒng)方案介紹

7．1．1 開式系統(tǒng)

7．1．2 閉式回收液化系統(tǒng)

7．2 主要技術(shù)要求

7．3 系統(tǒng)工作過程

7．4 系統(tǒng)參數(shù)計算

7．4．1 最佳預(yù)冷時間分析

7．4．2 預(yù)冷所需液氦量

7．5 關(guān)鍵設(shè)備設(shè)計

7．5．1 液氦閥箱設(shè)計

7．5．2 液氦管道設(shè)計

7．6 PES液氦系統(tǒng)設(shè)計

7．6．1 主要技術(shù)要求

7．6．2 PES液氦系統(tǒng)方案介紹

7．6．3 液氦熱沉預(yù)冷過程中需要的液氦量

7．6．4 預(yù)冷結(jié)束后維持系統(tǒng)正常工作所需液氦量

7．6．5 系統(tǒng)調(diào)試I

第8章 羽流實驗測量方法

8．1 羽流流場參數(shù)測量

8．1．1 羽流壓力測量

8．1．2 羽流溫度

8．1．3 羽流速度

8．1．4 羽流組分測量

8．1．5 羽流顯示技術(shù)

8．2 羽流氣動力效應(yīng)測量

8．2．1 直接測量方法

8．2．2 間接測量方法

8．3 羽流氣動熱效應(yīng)測量

8．4 羽流污染效應(yīng)測量

第9章 實驗測量與控制系統(tǒng)設(shè)計

9．1 實驗測量與控制系統(tǒng)設(shè)計要求

9．2 數(shù)據(jù)采集方案設(shè)計

9．2．1 基于PC標準總線的測控系統(tǒng)

9．2．2 基于VXI總線的測控系統(tǒng)

9．2．3 基于LXI總線的測控系統(tǒng)

9．2．4 基于PXI總線的測控系統(tǒng)

9．2．5 基于PLC的測控系統(tǒng)

9．3 PES測控方案

9．3．1 硬件方案設(shè)計

9．4 信號傳輸方式設(shè)計

9．4．1 測量信號傳輸

9．4．2 控制信號傳輸

9．4．3 系統(tǒng)軟件方案設(shè)計

第10章 實驗工質(zhì)供應(yīng)與發(fā)動機系統(tǒng)設(shè)計

10．1 實驗工質(zhì)供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計

10．1．1 模型發(fā)動機工質(zhì)供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計

10．1．2 標準姿軌控發(fā)動機工質(zhì)供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計

10．2 模型發(fā)動機設(shè)計

10．2．1 單工質(zhì)模型發(fā)動機

10．2．2 雙工質(zhì)模型發(fā)動機

10．3 標準姿軌控發(fā)動機設(shè)計

10．4 關(guān)鍵部件設(shè)計

10．4．1 常用閥門

10．4．2 氣體減壓器

10．4．3 氣蝕文氏管

第11章 實驗臺架與實驗件系統(tǒng)設(shè)計

11．1 實驗臺架與實驗件系統(tǒng)基本原則和要求

11．2 推力測量裝置

11．3 艙內(nèi)移動機構(gòu)

11．3．1 艙外驅(qū)動移動機構(gòu)

11．3．2 艙內(nèi)驅(qū)動移動機構(gòu)

11．4 支撐平臺

11．5 其他輔助設(shè)備

11．5．1 溫控系統(tǒng)

11．5．2 攝像系統(tǒng)

參考文獻2100433B

一定條件下，導(dǎo)電材料的電阻值R隨磁感應(yīng)強度B的變化規(guī)律稱為磁阻效應(yīng)。如圖1所示，當(dāng)半導(dǎo)體處于磁場中時，導(dǎo)體或半導(dǎo)體的載流子將受洛侖茲力的作用，發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在兩端產(chǎn)生積聚電荷并產(chǎn)生霍耳電場。如果霍耳電場作用和某一速度載流子的洛侖茲力作用剛好抵消，那么小于或大于該速度的載流子將發(fā)生偏轉(zhuǎn)，因而沿外加電場方向運動的載流子數(shù)量將減少，電阻增大，表現(xiàn)出橫向磁阻效應(yīng)。若將圖1中a端和b端短路，則磁阻效應(yīng)更明顯。通常以電阻率的相對改變量來表示磁阻的大小，即用Δρ/ρ（0）表示。其中ρ（0）為零磁場時的電阻率，設(shè)磁電阻在磁感應(yīng)強度為B的磁場中電阻率為ρ（B），則Δρ=ρ（B）-ρ（0）。由于磁阻傳感器電阻的相對變化率ΔR/R（0）正比于Δρ/ρ（0），這里ΔR=R（B）-R（0），因此也可以用磁阻傳感器電阻的相對改變量ΔR/R（0）來表示磁阻效應(yīng)的大小。

實驗證明，當(dāng)金屬或半導(dǎo)體處于較弱磁場中時，一般磁阻傳感器電阻相對變化率ΔR/R（0）正比于磁感應(yīng)強度B的平方，而在強磁場中ΔR/R（0）與磁感應(yīng)強度B呈線性關(guān)系。磁阻傳感器的上述特性在物理學(xué)和電子學(xué)方面有著重要應(yīng)用。

處于磁場中的磁阻器件和一個外接電阻串聯(lián)，接在恒流源的分壓電路中，通過對R的調(diào)節(jié)可以調(diào)節(jié)磁阻器件中電流的大小，電壓表聯(lián)接1或2可以分別監(jiān)測外接電阻的電壓和磁阻器件的電壓。

按照火焰及煙的流動情形分為：

1、軸對稱型煙羽流：上升過程不與四周墻壁或障礙物接觸，并且不受氣流干擾的煙羽流；

2、陽臺溢出型煙羽流：從著火房間的門(窗)梁處溢出，并沿著火房間外的陽臺或水平突出物流動，至陽臺或水平突出物的邊緣向上溢出至相鄰高大空間的煙羽流；

3、窗口型煙羽流：從發(fā)生通風(fēng)受限火災(zāi)的房間或隔間的門、窗等開口處溢出至相鄰高大空間的煙羽流。