氟化氢泛频化学激光器高超音速低温喷管研究 被引量：4

1

作者 蔡光明 宋影松 +3 位作者 杨维东 朱连贵 金晶 陈荣立 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期228-232,共5页

通过建立一套氟化氢泛频化学激光器实验系统 ,介绍了一种新型高超音速低温喷管的结构及其实验参数设置方法 ;对喷管性能进行了测试 ,并将实验结果同数值模拟结果进行对比 ,找出了改善喷管性能的方法。由该喷管构成的激光系统已顺利出光。

关键词 氟化氢泛频化学激光器 气体流场测量 高超音速低温喷管 几何参数 运行参数

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基区无吹氦环柱型高超音速低温喷管流场分析

2

作者 刘文广 陆启生 刘泽金 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期162-169,共8页

设计了小基区、基区不吹He的环柱型高能化学激光器环形HYLTE喷管阵列,并使用数值模拟的方法对环形HYLTE喷管阵列流场的气动性能和光学性能进行了分析．结果表明,该设计有利于形成v=1→v=0 之间振转跃迁谱线,不利于v=2→v=1之间振转跃迁... 设计了小基区、基区不吹He的环柱型高能化学激光器环形HYLTE喷管阵列,并使用数值模拟的方法对环形HYLTE喷管阵列流场的气动性能和光学性能进行了分析．结果表明,该设计有利于形成v=1→v=0 之间振转跃迁谱线,不利于v=2→v=1之间振转跃迁谱线的形成,由于光腔区绝大多数的HF(2)分子碰撞去激活后成为HF(1)分子,从而使1P谱线的小信号增益倍增,无基区吹He的设计有利于提高高能化学激光器的效率．采用小基区的设计可以增大喷管阵列的功率流密度,无基区吹He的设计不但可以使复杂的环形高超音速低温喷管叶片的加工与装配得到简化,而且降低了激光器工作气体的消耗．因此该设计不但有利于实现高能激光器的紧凑化设计,还有利于节省高能激光器建造和运行的成本． 展开更多

关键词 流体力学 高超音速低温喷管 化学激光器 化学反应流场 增益发生器

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喷距对低温超音速火焰喷涂WC-10Co4Cr涂层性能的影响 被引量：9

3

作者 韩滔 邓春明 +3 位作者 罗兵辉 陈和兴 张小锋 邝子奇 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期822-828,共7页

以粒度为5--15μm的WC-10Co4Cr为热喷涂粉末,采用低温超音速火焰喷涂（LT-HVOF）技术制备WC-10Co4Cr涂层,并利用粒子收集技术研究喷距对涂层显微结构和性能的影响。采用扫描电子显微镜（SEM）、粗糙度测试仪和显微硬度仪分别对涂层的显... 以粒度为5--15μm的WC-10Co4Cr为热喷涂粉末,采用低温超音速火焰喷涂（LT-HVOF）技术制备WC-10Co4Cr涂层,并利用粒子收集技术研究喷距对涂层显微结构和性能的影响。采用扫描电子显微镜（SEM）、粗糙度测试仪和显微硬度仪分别对涂层的显微结构、粗糙度、硬度和韧性进行测试分析。实验结果表明：WC-10Co4Cr涂层的显微硬度（HV0.3）和致密度随着喷距的增大而降低,分别由喷距100 mm时的1 484.19和0.5%降低至喷距310 mm时的930.50和2.2%;涂层的结构和性能与粉末在焰流中的熔融状态和飞行速度相关,喷距在100~190 mm范围内粉末呈未熔化状态,220~310 mm范围内呈微熔化状态,粉末的飞行速度随喷距的增加呈下降趋势;粉末呈微熔化状态时断裂韧性与HVOF涂层相当且明显高于粉末呈未熔化状态的断裂韧性;优化的喷涂距离为220~280 mm,该段距离内可以获得涂层粗糙度约为2μm、孔隙率小于1%、显微硬度大于1 018（HV0.3）、断裂韧性大于3.323 1 MPa·m1/2的涂层。 展开更多

关键词 碳化钨 低温超音速火焰喷涂 喷涂距离 断裂韧性 显微硬度

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喷距对低温超音速火焰喷涂钛涂层显微结构与性能的影响 被引量：7

4

作者 程正明 刘敏 +3 位作者 邓春明 张吉阜 林秋生 邓畅光 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期13-17,共5页

目的分析喷距对钛涂层显微结构和性能的影响。方法采用低温超音速火焰喷涂工艺,在不同的喷距下制备钛涂层,分析钛涂层的显微组织、相结构及显微硬度,探讨涂层受喷距影响的机制。结果低温超音速火焰喷涂钛涂层的表面粗糙度较高,涂层的孔... 目的分析喷距对钛涂层显微结构和性能的影响。方法采用低温超音速火焰喷涂工艺,在不同的喷距下制备钛涂层,分析钛涂层的显微组织、相结构及显微硬度,探讨涂层受喷距影响的机制。结果低温超音速火焰喷涂钛涂层的表面粗糙度较高,涂层的孔隙率随喷距的增加呈先减小、后增大的趋势,当喷距为150 mm时,涂层的孔隙率最小。钛涂层没有发生明显的氧化,粒子主要以固态形式沉积。结论当喷距为150 mm时,粒子在焰流中加热较为充分,同时具有较高的飞行速度,粒子的扁平化程度高,因此涂层具有较高的致密度。 展开更多

关键词 低温超音速火焰喷涂 喷距 钛涂层 扁平化

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低温超音速火焰喷涂WC-10Co4Cr涂层的抗泥浆冲蚀性能 被引量：5

5

作者 陈文龙 刘敏 韩滔 《有色金属工程》 CSCD 北大核心 2016年第2期1-5,共5页

以5～20μm超细WC-10Co4Cr粉末为原料,采用低温超音速火焰喷涂技术（LT-HVOF）制备WC涂层。利用扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）表征和分析WC-10Co4Cr粉末及涂层的显微结构形貌与相结构。用冲刷磨损试验机测试涂层泥浆的冲蚀性能。... 以5～20μm超细WC-10Co4Cr粉末为原料,采用低温超音速火焰喷涂技术（LT-HVOF）制备WC涂层。利用扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）表征和分析WC-10Co4Cr粉末及涂层的显微结构形貌与相结构。用冲刷磨损试验机测试涂层泥浆的冲蚀性能。结果表明,泥浆冲蚀攻角变化对涂层的冲蚀质量损失影响不明显。低攻角下涂层冲蚀机制以黏结相的微切削为主,剥落凹坑的面积大而浅,高攻角下涂层的主要冲蚀机制为裂纹萌生和扩展导致的涂层剥落,凹坑面积小而深。 展开更多

关键词 低温超音速火焰喷涂 WC-10Co4Cr 泥浆冲蚀性能 攻角

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低温超音速喷涂原态沉积高铝青铜涂层的耐腐蚀性能 被引量：7

6

作者 周超极 王晓明 +2 位作者 朱胜 韩国峰 曹勇 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期66-73,共8页

为提高HSn62-1铜合金表面抗点蚀能力,解决高铝青铜涂层制备过程中相变和氧化造成涂层耐腐蚀性能降低的问题,采用低温超音速喷涂技术,在HSn62-1铜合金表面制备不含γ2相的高铝青铜涂层。利用场发射扫描电镜(SEM)、电子能谱仪(EDS)、X射... 为提高HSn62-1铜合金表面抗点蚀能力,解决高铝青铜涂层制备过程中相变和氧化造成涂层耐腐蚀性能降低的问题,采用低温超音速喷涂技术,在HSn62-1铜合金表面制备不含γ2相的高铝青铜涂层。利用场发射扫描电镜(SEM)、电子能谱仪(EDS)、X射线衍射仪等分析粉末和涂层的组织结构、表/截面形貌等特征;利用电化学工作站、盐雾腐蚀试验箱等测定分析Na Cl溶液环境中涂层及基体的耐腐蚀性能及失效机制。结果表明:制备的高铝青铜涂层结构致密,结合良好,无γ2相和氧化夹杂生成,涂层腐蚀敏感性均一;涂层自腐蚀电流密度为6.938μA/cm2,较HSn62-1铜合金基体降低了1个数量级,涂层自身具有较好的耐腐蚀性能,可有效阻挡腐蚀介质向涂层更深处渗入;盐雾环境中,高铝青铜涂层表面腐蚀产物薄膜反复地剥落和生成使其腐蚀失效机制宏观上表现为均匀腐蚀。 展开更多

关键词 高铝青铜 低温超音速喷涂 电化学 耐腐蚀性能

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超音速天然气脱水装置螺旋导流器的设计与优化 被引量：3

7

作者 周驰 段振亚 +4 位作者 张挺 范军领 刘新哲 刘永阵 贾文广 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期63-67,73,共6页

为了探究超音速天然气脱水装置螺旋导流器的最优叶片出口角,文中基于某天然气的实际组分,设计了超音速低温分离器的螺旋导流器,并利用FLUENT软件对其螺旋流发展段进行了模拟分析,将数值模拟结果与理论计算和同类设备进行性能对比,验证... 为了探究超音速天然气脱水装置螺旋导流器的最优叶片出口角,文中基于某天然气的实际组分,设计了超音速低温分离器的螺旋导流器,并利用FLUENT软件对其螺旋流发展段进行了模拟分析,将数值模拟结果与理论计算和同类设备进行性能对比,验证了其结构的合理性。分别对叶片出口角为20°,25°,30°,35°,40°螺旋导流器的模拟结果进行分析得出:出口角从20°增大至25°时,切向速度大幅度减小,继续增大,其值变化较小;不同出口角下,轴向速度基本不变,而径向速度变化较大,出口角30°时,径向速度波动最小,稳定性最高;通过比较动能与压降比值的差异,出口角25°—35°时,其值较好。综合来看,叶片出口角在30°左右其速度分布与压降损失最为合理。 展开更多

关键词 天然气脱水 超音速低温 螺旋导流器 数值模拟

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不同热流流场下低温超音速喷涂Al基金属玻璃粉体的晶化行为

8

作者 王晓明 文舒 +3 位作者 杨柏俊 韩国峰 朱胜 李宇中 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第22期3795-3800,共6页

采用基于拉格朗日法的数值模拟与试验测试相结合的方法获得了Al基金属玻璃粉体与丙烷-空气、煤油-氧气及高温空气三种热流交互作用的气固双相流流场状态;同时,结合Al基金属玻璃粉体基本热物性测试,阐明了热流流场诱发粉体加速、温升及... 采用基于拉格朗日法的数值模拟与试验测试相结合的方法获得了Al基金属玻璃粉体与丙烷-空气、煤油-氧气及高温空气三种热流交互作用的气固双相流流场状态;同时,结合Al基金属玻璃粉体基本热物性测试,阐明了热流流场诱发粉体加速、温升及晶化转变的特性演化规律。结果表明:不同的热流流场环境下产生不同的温度场,有助于玻璃粉体加速沉积成形。煤油-氧气热流流场会诱发粉体析出Al 2Y等有害相,甚至出现熔化与气化现象。高温空气热流无法消除Al基金属玻璃粉体的固有脆性,难以发生高塑性畸变沉积成形。丙烷-空气热流可将Al基金属玻璃粉体调控至热塑态温度区间,充分利用其在该区间的高塑性、低黏度特性,既能实现高效沉积又可控制晶化转变,是实现Al基金属玻璃最大限度原态沉积的理想热流源。 展开更多

关键词 热流流场 低温超音速喷涂 Al基金属玻璃 粉体特性 晶化行为

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高速低温喷涂气固作用行为及喷涂系统研究进展

9

作者 马式跃 刘梅军 +1 位作者 杨冠军 李长久 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期101-114,共14页

高速低温喷涂是利用固相或含固相的低温粉末在高速度、高动能作用下碰撞基体表面沉积的喷涂方法,具有氧化轻微、结合牢固、组织致密、综合力学性能优异等潜在优势,在高性能金属或金属基复合材料涂层制备、增材制造和零件损伤修复等领域... 高速低温喷涂是利用固相或含固相的低温粉末在高速度、高动能作用下碰撞基体表面沉积的喷涂方法,具有氧化轻微、结合牢固、组织致密、综合力学性能优异等潜在优势,在高性能金属或金属基复合材料涂层制备、增材制造和零件损伤修复等领域获得广泛关注。以粉末低温高速碰撞沉积过程为主线,凝练现有冷喷涂和低温超音速火焰喷涂两种具体工艺的共性特征,阐明喷涂气流与粉末颗粒的气固两相交互作用规律,分析出合理调控颗粒温度和速度是改善沉积体性能的关键。其次分析高速低温喷涂设备系统的构成,详细讨论各核心部件的结构设计策略及对气固流动行为的影响,总结出通过调整工艺参数与喷枪结构,可以实现颗粒温度和速度的按需控制。最后,对高速低温喷涂工艺及设备系统发展目前尚存的关键问题进行展望。总结如何通过喷涂参数与装置设计,最终达成调控沉积体性能的目的,有助于深入理解高速低温喷涂的沉积机理,对研制高性能的喷涂设备系统具有参考意义。 展开更多

关键词 高速低温喷涂 固相 冷喷涂 低温超音速火焰喷涂 设备系统

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DF/HF化学激光器HYLTE喷管的副喷管质量流量系数 被引量：6

10

作者 施建华 袁圣付 +2 位作者 华卫红 姜宗福 王红岩 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期639-642,共4页

　对DF/HF化学激光器HYLTE喷管的副喷管质量流量进行了数值和理论计算,得出入口滞止压力在0.01～0.4MPa之间、喉道半高度在0.1～0.9mm之间的喷管的氘气,氢气和氦气质量流量系数,总结出质量流量系数随入口滞止压力和喉道高度的变化规律,... 　对DF/HF化学激光器HYLTE喷管的副喷管质量流量进行了数值和理论计算,得出入口滞止压力在0.01～0.4MPa之间、喉道半高度在0.1～0.9mm之间的喷管的氘气,氢气和氦气质量流量系数,总结出质量流量系数随入口滞止压力和喉道高度的变化规律,并给出拟合公式,为副喷管的设计提供依据。 展开更多

关键词 DF/HF化学激光器 HYLTE喷管 副喷管 质量流量系数 设计 数值计算 高超音速低温喷管

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环形HYLTE喷管耦合段及光腔区流场的数值模拟(英文) 被引量：2

11

作者 靳冬欢 刘文广 +2 位作者 陈星 陆启生 赵伊君 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期267-275,共9页

参考传热学相关理论,估算燃烧室的传热损耗分数及相应的平衡温度,确定了主喷管的入口参数设置。在此基础上,对环形HYLTE喷管的耦合段及光腔区流场进行3维的数值模拟,给出了F原子质量分数、静温、静压的空间分布,得到了光腔区各支谱线的... 参考传热学相关理论,估算燃烧室的传热损耗分数及相应的平衡温度,确定了主喷管的入口参数设置。在此基础上,对环形HYLTE喷管的耦合段及光腔区流场进行3维的数值模拟,给出了F原子质量分数、静温、静压的空间分布,得到了光腔区各支谱线的小信号增益系数变化曲线。将计算结果与实验结果进行比对,光谱测量结果及移动光轴实验证实了计算模型的合理性。 展开更多

关键词 化学激光器 环形高超音速低温喷管 数值模拟 热损耗 输出光谱

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HYLTE喷管流场混合性能的实验和数值模拟研究 被引量：3

12

作者 施建华 姜宗福 +1 位作者 袁圣付 华卫红 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期1240-1244,共5页

用激光诱导碘荧光的方法对高超音速低温喷管的混合性能进行了测量,并用CFD软件FLUENT模拟了喷管的流场。两种方法所得的结果吻合得较好,在所给的参数条件下,燃料穿过氧化剂流,后者先被前者压缩,然后稍有膨胀。两股气流充分混合的地方距... 用激光诱导碘荧光的方法对高超音速低温喷管的混合性能进行了测量,并用CFD软件FLUENT模拟了喷管的流场。两种方法所得的结果吻合得较好,在所给的参数条件下,燃料穿过氧化剂流,后者先被前者压缩,然后稍有膨胀。两股气流充分混合的地方距喷管出口平面10mm左右。实验与模拟的主要差别在于两股气流相遇后,实验结果中气流方向变化不大,而在模拟结果中,气流方向改变为基本上与x轴平行。 展开更多

关键词 高超音速低温(HYLTE)喷管 混合性能 激光诱导碘荧光(u1F) 荧光强度 数值模拟 摩尔分数

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用LIIF法测量DF/HF化学激光器喷管混合性能的数值分析 被引量：3

13

作者 施建华 姜宗福 +1 位作者 袁圣付 华卫红 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期81-85,共5页

激光诱导碘荧光(LIIF)是一种很好的流场测量技术,为了验证该方法测量化学激光器流场混合性能的精度,模拟得到连续波DF HF化学激光器的HYLTE喷管冷流场,并计算了用氦碘混合气体作为氧化剂流、用氦气作为燃料流的HYLTE喷管的流场。通过比... 激光诱导碘荧光(LIIF)是一种很好的流场测量技术,为了验证该方法测量化学激光器流场混合性能的精度,模拟得到连续波DF HF化学激光器的HYLTE喷管冷流场,并计算了用氦碘混合气体作为氧化剂流、用氦气作为燃料流的HYLTE喷管的流场。通过比较前一流场中的氟原子和后一流场中的碘分子的摩尔百分比分布情况得知,当作为氧化剂流的氦碘混合物中碘的质量百分比在54%左右时,用LIIF法测量DF HF化学激光器喷管的混合情况具有较高的精度。 展开更多

关键词 DF/HF化学激光器 高超音速低温喷管(HYLTE) 摩尔浓度 激光诱导碘荧光(LIIF)

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环形HYLTE喷管叶片的简化设计及加工方法 被引量：3

14

作者 靳冬欢 刘文广 陆启生 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1286-1290,共5页

在不影响喷管性能的前提下,将环形HYLTE喷管叶片分解为4个1/4圆环,经过进一步简化设计后,得到只有3个截面中心共面的内部管道的1/4环形叶片。提出了两种环形HYLTE喷管叶片的加工方法:真空钎焊的方法和嵌铸的方法,并对两种方法进行了比... 在不影响喷管性能的前提下,将环形HYLTE喷管叶片分解为4个1/4圆环,经过进一步简化设计后,得到只有3个截面中心共面的内部管道的1/4环形叶片。提出了两种环形HYLTE喷管叶片的加工方法:真空钎焊的方法和嵌铸的方法,并对两种方法进行了比较。对于真空钎焊的方法,进行了验证加工,测试结果表明喷管叶片焊接处气密性良好,力学性能优良,可在较高温度下正常工作。嵌铸的方法在一体化加工方面优势明显,可作为环形喷管加工的备选方法。 展开更多

关键词 化学激光器 环形高超音速低温喷管 简化设计 加工方法

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化学激光器1/4环柱型增益发生器

15

作者 靳冬欢 刘文广 +2 位作者 陈星 陆启生 赵伊君 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1015-1018,共4页

设计并搭建了化学激光器1/4环柱型增益发生器的实验系统。按设计流量进行了出光实验,功率计探测到的出光功率在60W左右。测量了燃烧室温度及压力,与Alpha激光器HL911-3实验数据类似,燃烧室温度及压力曲线都存在一个爬升阶段。环柱型增... 设计并搭建了化学激光器1/4环柱型增益发生器的实验系统。按设计流量进行了出光实验,功率计探测到的出光功率在60W左右。测量了燃烧室温度及压力,与Alpha激光器HL911-3实验数据类似,燃烧室温度及压力曲线都存在一个爬升阶段。环柱型增益发生器沿角向扩张的特点使得光腔区压力很低,仅为0.5kPa左右。为验证环柱状增益区的有效形成,对3对取光孔分别进行了出光实验,结果表明每对取光孔都有功率输出,证明设计的增益发生器运行正常。 展开更多

关键词 化学激光器 环柱型增益发生器 高超音速低温喷管 燃烧驱动

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数控机床主轴的多元复合涂层改性研究 被引量：3

16

作者 吴慧媛 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2013年第16期165-167,共3页

采用低温超音速火焰喷涂方法,实现了40Cr数控机床主轴的Ti-Ni-Cu-Cr-Y多元复合涂层制备,并对涂层进行了表面硬度测试、磨损试验、抗高温氧化试验和抗震性试验的对比和分析。结果表明,与未处理试样相比,低温超音速火焰喷涂Ti-Ni-Cu-Cr-Y... 采用低温超音速火焰喷涂方法,实现了40Cr数控机床主轴的Ti-Ni-Cu-Cr-Y多元复合涂层制备,并对涂层进行了表面硬度测试、磨损试验、抗高温氧化试验和抗震性试验的对比和分析。结果表明,与未处理试样相比,低温超音速火焰喷涂Ti-Ni-Cu-Cr-Y多元复合涂层,明显提高了40Cr数控机床主轴的表面硬度、耐磨性、抗高温氧化性和抗震性。其中,表面硬度增加了69%,磨损体积减少了64%,300℃×96 h高温氧化后的单位面积质量增重减小了90%,阻尼本领提高了203%。 展开更多

关键词 数控机床主轴 多元复合涂层 低温超音速火焰喷涂 改性 Ti-Ni-Cu-Cr-Y

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气体交互效应对铜合金涂层性能的影响

17

作者 周超极 王晓明 +2 位作者 韩国峰 王启伟 袁鑫鹏 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第12期141-144,共4页

针对低温超音速喷涂过程对操作人员经验的过分依赖问题,采用BP神经网络算法,利用其自学习、自训练和输出预测的功能,建立了铜合金涂层性能预测模型,并研究了气体交互效应对铜合金涂层性能的影响规律。结果表明:该模型预测精度较高。所... 针对低温超音速喷涂过程对操作人员经验的过分依赖问题,采用BP神经网络算法,利用其自学习、自训练和输出预测的功能,建立了铜合金涂层性能预测模型,并研究了气体交互效应对铜合金涂层性能的影响规律。结果表明:该模型预测精度较高。所得到的影响规律能反映出低温超音速喷涂技术制备涂层的基本原理。 展开更多

关键词 低温超音速喷涂 铜合金涂层 BP神经网络算法 性能预测

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