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红外热像仪帮助开发新的低温燃料箱设计
2017/05/03 18:21
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方案摘要：
产品配置单：
菲力尔FLIR A655sc 红外热像仪
型号： FLIR A655sc
产地： 美国
品牌： 菲力尔
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方案详情：
低温燃料是必须保持在极端低温下，以维持液态的燃料。这样就可以在较小的燃料箱大量储存低温燃料。液态氧和液态氢相结合是最常用的方式，因为它与许多非低温燃料不同，具有出色的能量质量比，并且非常清洁。但低温燃料的使用也对航天器设计师提出了挑战。不莱梅大学生产工程学院分部应用太空技术与微重力研究中心（ZARM）电子工作室负责人Ronald Mairose解释道：“其中的一个挑战是气态低温燃料进入发动机的燃料出口。如果发生这种情况，可能会发生穴蚀现象，造成航天桥元件严重受损，或者甚至造成发动机完全停止运转。”
在地球上可以用重力阻止气体进入燃料出口。由于密度的差异，液态低温推进燃料会下沉至燃料箱的底部，而气态燃料会以相反方向上升。航天器脱离地球引力场但仍在加速时，加速
力也会产生同样的效果，但是当发动机在太空中关闭后，由于失重和停止加速，航天器的位置和低温燃料的液-气分离就变得很难控制。推进燃料以液体和气态的形式漂浮在燃料箱内，使安全重启发动机变得困难。
使用FLIR SC7600将毛细作用进程可视化FLIR SC7600红外热像仪提供了解决方案。张明解释说：“由于液氮和室温之间的温差很大，流入多孔介质的液氮在热图像上清晰显示出来。流
入多孔介质内部的液氮影响了多孔介质的表面温度，使红外热像仪能够精确显现液氮在多孔介质内部的流淌距离。”FLIR SC7600红外热像仪记录的热学数据显示，液氮确实流入了多孔介质。张明补充道：“此前并不了解低温液体有没有毛细反应，以及蒸发会对此产生什么样的影响，直到我们实施了这些测试。”
通过毛细作用实现发动机无气重启使用高精度天平测量了液氮流入多孔介质时，多孔介质样本增加的重量，并将读数与来自热像仪的信息相结合。“将流入多孔介质的液氮的距离和重量相结合，就可以了解低温液体的确切性质。”使用这一知识，航天器设计师可以为低温燃料打造新的PMD。张明总结说：“现在我们已经知道毛细作用力会导致低温液体流入多孔介质，这可以防止局部干燥，确保无气重启。这可以让发动机安全重启无数次，无需辅助推进系统的帮
助。”
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公司名称： FLIR中国公司总部
公司地址： 上海市普陀区大渡河路168弄26号，北岸长风K幢301-302单元 联系人： 菲力尔 邮编： 200062 联系电话： 400-831-3301
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