电动泵压式液氧煤油变推力火箭发动机动力学建模与仿真分析: Part Ⅰ-单点工况分析 被引量：6

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作者 崔朋 宋杰 +3 位作者 李清廉 陈兰伟 梁涛 孙郡 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期248-262,共15页

为了解决电动泵压式液氧煤油变推力火箭发动机系统响应特性不明晰的问题,综合考虑了电池、电机及冷却通道的影响,建立了电动泵压式液氧煤油变推力火箭发动机仿真平台,深入研究了不同工况下系统响应特性以及系统性能参数随推力水平的变... 为了解决电动泵压式液氧煤油变推力火箭发动机系统响应特性不明晰的问题,综合考虑了电池、电机及冷却通道的影响,建立了电动泵压式液氧煤油变推力火箭发动机仿真平台,深入研究了不同工况下系统响应特性以及系统性能参数随推力水平的变化规律。研究结果表明:系统性能参数响应存在短板效应,尽管电动泵响应速度快,而冷却通道参数响应速度慢,导致系统性能参数响应时间是电动泵转速响应时间的10倍以上;此外,低推力工况时,适当降低混合比,能够保证冷却通道出口亚临界情况下的顺利调节。因此,为了提高系统响应特性,在满足冷却压降要求时,应尽可能提高冷却通道内冷却剂流速。 展开更多

关键词 液氧煤油 电动泵 变推力 液体火箭发动机 系统动力学 建模与仿真 冷却通道

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基于可调文氏管的液氧流量闭环控制特性研究

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作者 陈兰伟 宫绍天 +2 位作者 蒋卓航 李清廉 成鹏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期228-240,共13页

针对液氧供应系统流量精准控制困难的问题,开发了一套流量闭环控制系统并应用于液氧供应系统中。为实现系统按预设目标流量进行输出,进行了四类试验:无控制试验、流量闭环控制试验、PID参数影响试验与流量阶跃调节试验,研究了贮箱压力... 针对液氧供应系统流量精准控制困难的问题,开发了一套流量闭环控制系统并应用于液氧供应系统中。为实现系统按预设目标流量进行输出,进行了四类试验:无控制试验、流量闭环控制试验、PID参数影响试验与流量阶跃调节试验,研究了贮箱压力、液氧温度、针锥位置、调节范围与PID参数等因素对液氧流量闭环控制特性的影响。结果表明,通过反馈实时测得的液氧质量流量,流量闭环控制系统控制可调文氏管节流面积变化,实现了液氧流量±1%的精准控制,解决了由于系统压力波动及液氧温度变化等原因导致的液氧流量供应不稳定的问题,并实现了液氧在5∶1流量变比内的精准阶跃调节。 展开更多

关键词 液氧供应系统 可调文氏管 变流量 流量闭环控制 流量调节

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含固体颗粒流体旋流场强化传热综合性能实验 被引量：3

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作者 彭德其 罗海松 +3 位作者 俞天兰 陈兰伟 吴淑英 韩玉叶 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期38-42,48,共6页

为了进一步提高不含固体颗粒流体旋流场强化传热,开展含固体颗粒流体旋流场强化传热综合性能实验,研究颗粒浓度、粒径、Re数等因素对3种扭曲管的综合强化传热性能的影响。结果表明:液固流体换热性能随着颗粒浓度、粒径、Re数的增大而提... 为了进一步提高不含固体颗粒流体旋流场强化传热,开展含固体颗粒流体旋流场强化传热综合性能实验,研究颗粒浓度、粒径、Re数等因素对3种扭曲管的综合强化传热性能的影响。结果表明:液固流体换热性能随着颗粒浓度、粒径、Re数的增大而提高。与单相流体比较,当粒径2 mm、颗粒浓度分布1%时,相同Re数下3种扭曲管的Nu数平均提高12.91%,13.12%和15.23%,管内流体压降平均提高60.22%,67.23%和73.16%。通过综合性能评价因子分析,当粒径为2—5 mm、颗粒浓度分布为5%,扭曲管导程为200 mm、椭圆度为1.49时具有较好的综合性能。 展开更多

关键词 旋流场 传热 颗粒 扭曲管 压降 综合性能评价因子

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竖管内球形颗粒沉降的运动特性 被引量：3

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作者 彭德其 张凯博 +4 位作者 郑威 吴淑英 俞天兰 陈兰伟 张建平 《中国粉体技术》 CAS CSCD 2020年第6期31-36,共6页

为了探究管内颗粒沉降规律以及直接数值模拟计算方法的可靠性,搭建了竖管内颗粒自由沉降实验平台进行对比研究。通过MATLAB软件对高速摄像仪拍摄的数字图像进行处理,获得颗粒沉降过程的位置轨迹图与位置坐标;同时采用直接数值模拟方法... 为了探究管内颗粒沉降规律以及直接数值模拟计算方法的可靠性,搭建了竖管内颗粒自由沉降实验平台进行对比研究。通过MATLAB软件对高速摄像仪拍摄的数字图像进行处理,获得颗粒沉降过程的位置轨迹图与位置坐标;同时采用直接数值模拟方法得到颗粒沉降过程速度云图与位置分布图。结果表明:颗粒沉降运动经历了加速到逐渐稳定的过程,运动轨迹呈螺旋式下降规律,径向位置的分布具有周期性摆动,模拟结果与实验结果能较好地匹配,验证了实验与直接数值模拟法的可行性与可靠性。 展开更多

关键词 颗粒沉降 运动行为 周期性 高速摄像 直接数值模拟

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电动膨胀循环变推力液体火箭发动机推力控制方案

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作者 梁涛 胡润生 +3 位作者 李清廉 崔朋 宋杰 陈兰伟 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期2957-2972,共16页

以电动膨胀循环变推力液体火箭发动机为研究对象,设计了一种适用于电动膨胀循环发动机的推力闭环控制方案,其次基于AMESim平台建立了控制系统仿真模型,验证了重要部组件模型的准确性,并基于电动机泵和涡轮泵动力学模型对PID控制器进行... 以电动膨胀循环变推力液体火箭发动机为研究对象,设计了一种适用于电动膨胀循环发动机的推力闭环控制方案,其次基于AMESim平台建立了控制系统仿真模型,验证了重要部组件模型的准确性,并基于电动机泵和涡轮泵动力学模型对PID控制器进行了参数整定,最后着重针对推力调节的阶跃信号和斜坡信号开展了控制仿真。结果表明:在推力变比5∶1全工况范围内,双PI控制器适用于电动膨胀循环发动机推力调节控制,系统不存在稳态误差,但是调节过程存在波动;针对调节过程而言,双PI控制器控制信号的比例输出振荡是控制目标波动的主因,而积分输出造成了控制目标的稳态误差;相比阶跃信号调节,双PI控制器跟踪斜坡信号的效果更好,因此实际使用中,应尽量考虑斜坡信号进行推力调节。 展开更多

关键词 电动膨胀循环 液体火箭发动机 推力调节 PID控制 动态特性

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GPS高程拟合的应用 被引量：2

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作者 陈兰伟 独知行 +1 位作者 张忠良 马立斌 《全球定位系统》 2012年第3期49-52,共4页

在GPS水准拟合原理的基础上,介绍了确定似大地水准面的原理与方法,分析了用数学模型法和少量GPS与水准重合点,将GPS大地高直接转换为具有厘米级正常高的实现方法。实验结合玉铁铁路某段GPS控制网,应用二次曲面法、移动曲面法和多面函数... 在GPS水准拟合原理的基础上,介绍了确定似大地水准面的原理与方法,分析了用数学模型法和少量GPS与水准重合点,将GPS大地高直接转换为具有厘米级正常高的实现方法。实验结合玉铁铁路某段GPS控制网,应用二次曲面法、移动曲面法和多面函数法进行拟合,得到相应的正常高,并根据已知水准高程进行精度分析和比较,探讨各模型的适用性。 展开更多

关键词 高程拟合 正常高 大地高 高程异常 二次曲面 多面函数 移动曲面

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内插螺旋线强化糖浆立式降膜蒸发传热 被引量：1

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作者 彭德其 陈兰伟 +4 位作者 罗海松 俞天兰 陈康 李昊 韩玉叶 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1134-1139,共6页

搭建了新型立式单管蒸汽-糖浆降膜蒸发实验平台,进行连续4 h加与不加螺旋线的降膜蒸发运行对比实验,研究管内插入特定结构和工艺参数的螺旋线对变粘性糖浆降膜蒸发传热性能的影响.结果表明,内插螺旋线可明显改善糖浆降膜蒸发传热效果,... 搭建了新型立式单管蒸汽-糖浆降膜蒸发实验平台,进行连续4 h加与不加螺旋线的降膜蒸发运行对比实验,研究管内插入特定结构和工艺参数的螺旋线对变粘性糖浆降膜蒸发传热性能的影响.结果表明,内插螺旋线可明显改善糖浆降膜蒸发传热效果,相同条件下,内插螺旋线时总传热系数比空管提高了25.9%~82.9%,且随时间延长其下降速率明显低于空管;从管内蒸发侧和管外冷凝侧传热角度分析降膜蒸发传热性能,传热温差增大,管内蒸发侧传热性能变好,管外冷凝侧传热性能变差,增大传热温差改变物料物性(粘度减小)可强化传热效果.在非结垢影响的传热时间内,对管内蒸发侧传热系数进行处理,得到了管内综合传热系数与传热温差的实验关联式. 展开更多

关键词 糖浆 降膜蒸发 螺旋线 传热系数

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矿区三等高程控制网优化设计 被引量：1

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作者 于志龙 刘扬胜 陈兰伟 《矿山测量》 2014年第1期37-38,41,共3页

矿区高程控制网在对矿山的安全生产具有十分重要的作用,文中结合工程实例介绍了三等水准网优化设计的原理、方法和步骤。根据间接平差原理,利用Matlab的矩阵计算功能实现水准网精度的评估。从水准网的网型、精度、经济性、稳定性、可靠... 矿区高程控制网在对矿山的安全生产具有十分重要的作用,文中结合工程实例介绍了三等水准网优化设计的原理、方法和步骤。根据间接平差原理,利用Matlab的矩阵计算功能实现水准网精度的评估。从水准网的网型、精度、经济性、稳定性、可靠性等方面评价高程控制网优化方案并选出符合要求且综合性最优的一套。 展开更多

关键词 水准网优化 间接平差 MATLAB 精度评估

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电动膨胀循环液氧甲烷变推力发动机动态特性研究 被引量：1

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作者 梁涛 崔朋 +2 位作者 李清廉 宋杰 陈兰伟 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期25-38,共14页

电动泵压式液体火箭发动机受到了广泛的关注,然而电池有限的输出功率和过于沉重的质量成为限制电动泵压式发动机发展的重要因素。为此,提出了一种电机驱动燃料泵和涡轮驱动氧泵的电动膨胀循环变推力液体火箭发动机方案,并着重研究了该... 电动泵压式液体火箭发动机受到了广泛的关注,然而电池有限的输出功率和过于沉重的质量成为限制电动泵压式发动机发展的重要因素。为此,提出了一种电机驱动燃料泵和涡轮驱动氧泵的电动膨胀循环变推力液体火箭发动机方案,并着重研究了该型发动机的动态响应特性。首先给出了20kN级电动膨胀循环发动机的技术指标和部组件参数,基于AMESim平台建立了全系统动力学模型,验证了方案的可行性和部组件动力学模型的准确性,并深入研究了启动工况和调节工况的动态响应特性。结果表明,针对启动过程而言,涡轮泵调整时间较电动泵长,这降低了系统响应速度,但工况越高,系统响应速度越快;高工况启动时,甲烷在冷却通道内的剧烈相变和跨临界状态的不连续物性相互耦合易引发系统振荡;就调节过程而言,推力调节时普遍存在超调或凹坑现象,且系统在两相同工况之间调节时,正调响应速度快于负调,这也导致阶跃幅值相等条件下的系统调整时间随目标工况升高而缩短。 展开更多

关键词 液体火箭发动机 电动膨胀循环 推力调节 动态响应 动力学模型

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单人影像流动站在基础测绘质量检查中的应用

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作者 韩军生 张福中 +1 位作者 李涛 陈兰伟 《测绘与空间地理信息》 2015年第12期201-203,共3页

基础测绘外业精度质量检查主要包括平面绝对精度、平面相对精度、高程精度和图根点精度四个方面。文章对目前基础测绘外业精度质量检查存在的问题作了分析,并使用Trimble影像流动站V10进行地物采集。分析后验证了其进行基础测绘外业精... 基础测绘外业精度质量检查主要包括平面绝对精度、平面相对精度、高程精度和图根点精度四个方面。文章对目前基础测绘外业精度质量检查存在的问题作了分析,并使用Trimble影像流动站V10进行地物采集。分析后验证了其进行基础测绘外业精度质量检查的可行性。文章最后对这种方法的基础测绘质量检查优缺点进行了探讨。 展开更多

关键词 基础测绘 质量检查 影像流动站

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液氧甲烷变推力火箭发动机再生冷却特性研究 被引量：1

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作者 孙郡 宋杰 +2 位作者 李清廉 崔朋 陈兰伟 《载人航天》 CSCD 北大核心 2022年第1期22-29,共8页

为研究液氧甲烷发动机再生冷却亚临界甲烷传热特性及变工况,尤其是低工况条件对再生冷却通道传热特性的影响,基于实验获得了微小通道低温工质相变传热模型,针对5000 N级、推力变比10:1的液氧甲烷膨胀循环变推力发动机方案,开展了亚临界... 为研究液氧甲烷发动机再生冷却亚临界甲烷传热特性及变工况,尤其是低工况条件对再生冷却通道传热特性的影响,基于实验获得了微小通道低温工质相变传热模型,针对5000 N级、推力变比10:1的液氧甲烷膨胀循环变推力发动机方案,开展了亚临界甲烷再生冷却通道设计和传热特性分析。计算结果表明:亚临界条件下,甲烷干度在0~0.6之间为强化传热阶段,0.6~1之间为传热恶化阶段;在30%~100%工况范围内,设计的冷却方案满足推力室热防护需求;当室压为0.45 MPa时,由于低工况下甲烷流量减少导致冷却能力下降,燃气侧最高壁温达到877 K,略高于材料极限壁温。 展开更多

关键词 液氧甲烷发动机 亚临界 再生冷却 传热特性

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Sonic 2024多波束水下地形扫测应用实例 被引量：2

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作者 李玉海 陈兰伟 韩明钦 《科技创新与应用》 2015年第14期62-62,共1页

文章主要介绍了多波束系统的仪器性能指标、多波束系统的安装与校准和后处理的流程,并通过实例叙述了Sonic 2024多波束系统在水下地形扫测中的应用,有效地说明了多波束测量在水下地形测量中的优势。

关键词 Sonic 2024 多波束 水下地形扫测

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