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The Analysis and Numerical Simulation of Dynamical Functions of the Transpiration Cooling Control System with Surface Ablation
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作者 Xu Yanhou Wu Guangyu(Department of Modern Mechanics,University of Science & Technology of China, Hefei, 230026)Gong Guanghui(Graduate School of USTC, Beijing, 100039)Yang Xueshi(P.O.Box 142-206, Beijing, 100854) 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 1994年第1期44-52,共9页
This problem is a nonlinear control system with variable-domain distributed parameter. In this paper, the numerical simulation of the dynamic functions has been carried out by transforming this problem to a fixed-dom... This problem is a nonlinear control system with variable-domain distributed parameter. In this paper, the numerical simulation of the dynamic functions has been carried out by transforming this problem to a fixed-domain initial-boundary value problem, and the numerical results are obtained: (1) Thedistribution of temperature rises, the ablation amount and velocity of the thermal shield vary with the time; (2) The maximum ablating velocity, the time of the ablation beginning and ending related to thetranspiration quantity. This method succeeds in overcoming the difficulty brought up by variable domain.On the other hand, the critical transpiration quantity for the surface to start ablating, the maximum ablating velocity and time of the ablation ending are obtained theoretically. 展开更多
关键词 Ablation transpiration cooling Variable domain distributed parameter control NumericalSimulation
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风冷冰箱翅片管蒸发器传热及霜层分布特性试验研究
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作者 孙藤翡 晏刚 陈旗 《流体机械》 北大核心 2025年第8期1-9,26,共10页
针对蒸发器表面结霜造成空气流通面积减少,换热热阻和冰箱能耗增加的问题,搭建了竖直风道的蒸发器结霜测试平台,对蒸发器表面霜层沿空气流动方向的分布特性进行试验研究。采用定时拍摄装置分区测量了不同时间的霜层厚度,并计算了蒸发器... 针对蒸发器表面结霜造成空气流通面积减少,换热热阻和冰箱能耗增加的问题,搭建了竖直风道的蒸发器结霜测试平台,对蒸发器表面霜层沿空气流动方向的分布特性进行试验研究。采用定时拍摄装置分区测量了不同时间的霜层厚度,并计算了蒸发器表面平均霜层密度、平均导热系数。结果表明,当进口冷却液温度从-15℃降低至-20℃,区域4和区域5的堵塞率差异仅为8%,更低的冷表面温度有利于霜层的均匀分布;当相对湿度从75%增加到85%,平均堵塞率分别增大9.4%~55.7%。相对湿度的增大显著促进了霜层的增长;根据平板结霜的3个阶段,将导热系数、霜层密度随时间的变化分成急速生长期、匀速增长期、稳定期3个阶段;在结霜后期,平均密度均集中在250~300kg/m^(3),平均热导率在0.25~0.30W/(m·K)之间,整体呈现先上升后稳定的趋势。研究结论可为风冷冰箱换热器的优化设计提供理论支撑。 展开更多
关键词 风冷冰箱 蒸发器结霜 霜层分布 换热特性 霜层物性参数 霜堵
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高温表面喷雾冷却传热系数的理论分析 被引量:24
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作者 梅国晖 孟红记 +2 位作者 武荣阳 次英 谢植 《冶金能源》 北大核心 2004年第6期18-22,30,共6页
以池内膜态沸腾为基础 ,将喷雾颗粒的冲击作为一种扰动 ,对喷雾冷却过程进行了建模 ,分析了水流密度、高温表面温度、雾滴尺寸、雾滴冲击速度对喷雾冷却换热系数的影响。并以一种全锥喷嘴为例 ,利用该模型进行了计算、分析 ,结果证实该... 以池内膜态沸腾为基础 ,将喷雾颗粒的冲击作为一种扰动 ,对喷雾冷却过程进行了建模 ,分析了水流密度、高温表面温度、雾滴尺寸、雾滴冲击速度对喷雾冷却换热系数的影响。并以一种全锥喷嘴为例 ,利用该模型进行了计算、分析 ,结果证实该模型对实际应用具有一定的指导作用。 展开更多
关键词 喷雾冷却 膜态沸腾 水流密度 换热系数 传热系数 喷嘴 雾滴 内膜 用具 高温
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发汗冷却系统的控制及其特性 被引量:12
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作者 徐燕侯 杨学实 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 1993年第11期993-1001,共9页
本文给出热层三维发汗冷却控制系统的数学模型.在一般情形下,它是一个可变域上分布参数和集中参数混合的非线性控制系统.本文指出:在冷却剂渗流是一维不可压缩的(或一维定常的)条件下,热层的传热和烧蚀问题可以单独求解.针对热防护层的... 本文给出热层三维发汗冷却控制系统的数学模型.在一般情形下,它是一个可变域上分布参数和集中参数混合的非线性控制系统.本文指出:在冷却剂渗流是一维不可压缩的(或一维定常的)条件下,热层的传热和烧蚀问题可以单独求解.针对热防护层的表面烧蚀问题,本文讨论了系统控制方案,阐明简化的条件,研究了一维发汗冷却系统点控制的特性,给出了冷却剂无相变和有相变两种情形的平衡状态解. 展开更多
关键词 传热 蒸发冷却 控制系统 冷却剂
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基于分布参数模型的满液式蒸发器性能模拟 被引量:11
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作者 黄兴华 王启杰 王如竹 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期1164-1169,共6页
基于流动沸腾换热的 Chen氏加和模型 ,建立了满液式蒸发器分布参数的热力计算模型 .采用分相流动模型计算制冷剂横掠管束的两相压降 ,考虑了压降对制冷剂饱和温度的影响 ;对于流程上下布置的满液式蒸发器 ,模型计算了制冷剂流量沿轴向... 基于流动沸腾换热的 Chen氏加和模型 ,建立了满液式蒸发器分布参数的热力计算模型 .采用分相流动模型计算制冷剂横掠管束的两相压降 ,考虑了压降对制冷剂饱和温度的影响 ;对于流程上下布置的满液式蒸发器 ,模型计算了制冷剂流量沿轴向的分布 ,改进了前人忽略制冷剂流量轴向分布对蒸发器性能的影响 .应用该模型对一水平布置、2流程、采用强化管的满液式蒸发器进行了性能计算 ,热负荷的计算值与试验值吻合良好 .同时 ,研究了不同管型。 展开更多
关键词 满液式蒸发器 分布参数模型 流动沸腾
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发汗冷却系统的自校正控制 被引量:4
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作者 孙冀 罗学波 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2000年第z1期178-180,共3页
对发汗冷却系统的自校正控制问题进行了讨论,给出了一个基于实际观测的自 校正控制算法。根据单点或多点测温,应用最小二乘及最佳摄动法,确定气动加热面 边界热流密度。由热平衡方程给出输入函数控制律,数值仿真结果显示此方法可以... 对发汗冷却系统的自校正控制问题进行了讨论,给出了一个基于实际观测的自 校正控制算法。根据单点或多点测温,应用最小二乘及最佳摄动法,确定气动加热面 边界热流密度。由热平衡方程给出输入函数控制律,数值仿真结果显示此方法可以 取得很好的控制效果。 展开更多
关键词 发汗冷却控制系统 分布参数控制系统 参数估计 自校正控制
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有烧蚀的发汗冷却控制系统动态性能的分析和数值模拟 被引量:5
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作者 徐燕侯 吴广钰 +1 位作者 弓广辉 杨学实 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 1993年第10期75-80,F003,共7页
一维有烧蚀的发汗冷却系统是一个可变域上的分布参数控制系统,本文将其转化为固定域上的定解问题。采用二阶精度无条件稳定的Crank—Nicholson隐式差分格式进行动态性能的数值模拟,给出热层温升分布、烧蚀量和烧蚀速度三者随时间的变化... 一维有烧蚀的发汗冷却系统是一个可变域上的分布参数控制系统,本文将其转化为固定域上的定解问题。采用二阶精度无条件稳定的Crank—Nicholson隐式差分格式进行动态性能的数值模拟,给出热层温升分布、烧蚀量和烧蚀速度三者随时间的变化规律,以及烧蚀开始时间、结束时间和最大烧蚀速度三者与发汗量的关系等。这一数值模拟方法成功地克服了可变域给数值计算带来的困难。本文还通过理论分析,给出热层表面是否出现烧蚀的临界发汗量、表面烧蚀的终止时间和最大烧蚀速度。 展开更多
关键词 烧蚀 发汗冷却 控制系统 数值模拟
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一类热传导分布参数系统的边界控制
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作者 魏萍 丁卯 +1 位作者 左信 罗雄麟 《华东理工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期487-492,共6页
利用微分方程对称以及其与无穷小生成元的关系,针对几种不同控制目标要求的一类热传导分布参数系统,研究了边界控制问题,设计出不同的边界控制律,分别实现了定点等速升温控制、定点稳态温度控制、边界稳态温度控制。对不同控制目标设计... 利用微分方程对称以及其与无穷小生成元的关系,针对几种不同控制目标要求的一类热传导分布参数系统,研究了边界控制问题,设计出不同的边界控制律,分别实现了定点等速升温控制、定点稳态温度控制、边界稳态温度控制。对不同控制目标设计的控制律均进行了仿真验证,结果表明了控制条件的有效性。 展开更多
关键词 热传导 分布参数 边界控制 对称 无穷小生成元
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发汗冷却控制研究注记 被引量:11
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作者 杨学实 于景元 +1 位作者 朱广田 廖泰安 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 1996年第4期2-11,共10页
发汗冷却控制问题属于前沿课题。近来新方法新观点不断出现,问题不断深入,成果迅速扩大。本文从数值方法和仿真,数学理论,控制理论,实验研究等方面进行小结。并总结了基本方程和给出了附加方程,便于算子空间讨论。
关键词 发汗冷却 飞行器 发汗控制 数学模型
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发汗冷却控制系统的参数辨识 被引量:3
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作者 刘幸东 吴清松 +1 位作者 徐燕侯 杨学实 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 1996年第4期71-77,共7页
本文针对飞行器再入全程热环境的地面模拟试验和飞行实测研究,应用发汗冷却控制技术,通过热层内点温度测量,引入敏感系数,给出热层加热面表面热流的参数辨识方法,解决了这一参数辨识定解问题的不适定性。由于应用了发汗冷却控制技... 本文针对飞行器再入全程热环境的地面模拟试验和飞行实测研究,应用发汗冷却控制技术,通过热层内点温度测量,引入敏感系数,给出热层加热面表面热流的参数辨识方法,解决了这一参数辨识定解问题的不适定性。由于应用了发汗冷却控制技术,避免了热层表面出现烧蚀,内点测温可以获得全程信息,因此为再入热环境的全程实验研究提供了实现的途径。本文参数辨识的计算结果与正问题的数值模拟结果吻合得很好。 展开更多
关键词 发汗冷却 热防护 控制系统 参数辨识 飞行器
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高超声速头锥驻点发汗控制试验研究 被引量:2
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作者 杨学实 王侠超 +4 位作者 柳星炎 王根彬 王岳广 樊文选 刘德英 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 1996年第1期71-80,F003,共11页
本文简要叙述了发汗冷却控制概念。并在发汗冷却控制方程基本性质研究的基础上,针对电磁炮弹和其它型号的应用,进行了发汗冷却控制原理性试验研究。并着重叙述了水发汗的试验方案、控制方法等试验技术。应用发汗量函数级数形式,装入... 本文简要叙述了发汗冷却控制概念。并在发汗冷却控制方程基本性质研究的基础上,针对电磁炮弹和其它型号的应用,进行了发汗冷却控制原理性试验研究。并着重叙述了水发汗的试验方案、控制方法等试验技术。应用发汗量函数级数形式,装入计算机代替方程求解。在电弧加热条件下,对驻点状态模型温度进行闭合回路控制的试验是成功的。 展开更多
关键词 发汗冷却控制 试验 航天器 发动机
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