物体与空气或其他气体作高速相对运动时所产生的摩擦力转为热力的过程,全称是空气动力加热。高速气流流过物体时,由于气流与物面的强烈摩擦,在边界层内,气流损失的动能转化为热能,使边界层内气流温度上升,并对物体加热(见边界层传热传质)。在高超声速飞行中,飞行器周围的空气因受剧烈压缩而出现高温,是气动加热的主要热源。气动加热会使飞行器结构的刚度下降,强度减弱,并产生热应力、热应变和材料烧蚀等现象,同时引起飞行器内部温度升高,使舱内工作环境恶化。这种因气动加热造成的飞行器结构在设计和材料制造工艺上的困难,称为“热障”。因此,气动加热是超声速流动和高超声速流动研究和飞行器热防护设计中必须考虑的问题。气动加热的理论主要包括高速边界层传热理论和驻点区的热能和辐射传热理论。
降低气动加热现象对物体的影响
物体由于在气体中做相对高速运动而摩擦,继而产生热。那么要降低气动加热现象对物体的影响,我们可以降低物体表面的粗糙程度使表面更光滑,减少摩擦。或者将物体尽量改为流线型,这样也有助于减少摩擦。当摩擦减少了,气动加热产生的热能就可以降低
另一种方法是运用于当今大部分航天器的,也就是在受加热最大的地方加装隔热材料
另外,产生气动加热现象的一个重要因素是速度,只要降低物体的不必要的运动速度,就能使气动加热现象的影响减少
采用内衬,或改变紫铜管两端头材质,可大大延长紫铜管的使用寿命。
在分析缝隙内部流动特征的基础上,利用CFD技术对瓦间缝隙气动加热的参数影响规律进行了研究,着重探讨了来流马赫数、攻角、缝隙宽度、倒角半径及瓦间台阶因素对缝隙内部热流分布的影响。研究结果表明,缝隙内部热流呈U形分布,缝隙内部热流随着马赫数的增大而减小,随着攻角、缝隙宽度、倒角半径、瓦间台阶的增大而增大。
《气动加热与热防护系统》主要介绍与高速飞行有关的气动加热和热防护问题。《气动加热与热防护系统》主要分为两部分:第一部分是气动加热,着重介绍高速气体力学以及相关的各种形式热交换及其计算方法;第二部分是热防护系统,着重介绍各种形式的热防护系统结构及其防热功能和设计计算方法。《气动加热与热防护系统》可供航空航天领域科技人员阅读参考,也可作为高等院校相关专业研究生的教材。
气动阀门的密封性能指标是衡量一个阀门质量的一个必看参数,那么,什么因素会造成气动阀门外漏现象呢?
气动阀门的外漏现象常出现在阀杆、阀体、填料函以及阀体的连接部位。在了解这些部位外漏现象之前,我们先了解下阀门的基本结构。气动阀门根据关闭件相对于阀座移动的方向可分为截门形、旋塞型、球形、蝶形、滑阀形等,阀体外部泄漏的产生源于阀体的制造形式。
大部分的阀门都是铸造而成的,所以容易产生砂眼,但阀体通过砂眼向外泄漏的流量比较小,因此产生的影响比较小。
阀杆外部泄漏产生于阀杆的设计和选材。阀杆的上下动作会带动阀门启闭,因此如果阀杆的设计和选型上有问题的话,在使用过程中就有很大可能出现因为气动阀门阀杆问题(阀杆卡住)而导致外漏的现象。这种情况导致的外漏量一般会比较大。因此对装置和周围环境产生的影响比较大。
阀门外漏的原因主要是填料函外部泄漏和阀体连接处泄漏,前者产生的可能因素包括:
(1)填料压盖松动;(2)阀门的密封填料不严密,阀门的使用条件、阀杆材料、填料性能和尺寸等都会影响填料函的密封;异物的侵蚀和擦伤,填料松脱或失去弹性是填料函密封失效的主要原因。(3)阀门填料的材料选择不当或有质量问题;(4)填料老化或已磨损这四个方面。
而阀体连接处外部泄漏产生于:(1)阀门垫片的类型、材质或尺寸的选择不当;(2)法兰密封面有质量问题;(3)阀门螺栓连接部位松动;(4)因阀门的管道尺寸选择不合理而导致在阀体连接处产生过大的载荷这四个方面。
E、检查炉门升降、台车进出运行是否正常。
3、 带有腐蚀性、挥发性、爆炸性气体的工件严禁进入炉体加工,以免影响加热元件和耐火材料使用寿命及引起爆炸等事故。
4、 电炉不得超温运行,否则会缩短设备的使用寿命。
5、 氧化皮太多的工件进炉前需清除,可用钢丝刷刷下。
6、 工件均匀堆放,离加热元件应在100-150mm左右。
7、 严禁野蛮操作,工件应轻放,避免冲击。
8、 电炉使用时操作人员不得擅自离开岗位,必须随时注意电炉的工作状况是否正常,
9、 电炉在进行装卸工件时,必须先切断加热元件电源,以保证操作人员的安全。
七、电炉的维护及保养
1、炉膛的氧化物(包括电炉丝下)应经常清理,至少每周一次或五炉次一次。炉底板下可用压缩空气吹。
2、电阻丝如经使用后,就不得碰撞拗折,以免断裂。
3、电炉电动机需定期检查,添加润滑油等,注意使用安全。
4、定期检查加热元件的使用情况。加热元件经短期使用后便不得拗折、碰撞。如尚未严重腐蚀而折断时,可用与电炉丝相同的材料(或电炉丝本身)作为焊条,采用乙炔气进行加热焊接,焊条采用50%白云粉末混合而成,若加热元件严重腐蚀不能使用时,则应另行更换。
5、定期校验仪表、热电偶的使用情况,防止因仪表、热电偶的误差造成测温不正确而影响产品质量。