CN111579193A - 一种火星尘暴环境模拟装置 - Google Patents

一种火星尘暴环境模拟装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111579193A
CN111579193A CN202010313292.XA CN202010313292A CN111579193A CN 111579193 A CN111579193 A CN 111579193A CN 202010313292 A CN202010313292 A CN 202010313292A CN 111579193 A CN111579193 A CN 111579193A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mars
sand
dust
pipeline
wind tunnel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010313292.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN111579193B (zh
Inventor
刘琛
周文
李丽芳
闫继宏
吴宜勇
张国友
马俊平
赵玉龙
王振果
刘立坤
刘海丰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Institute of Technology
Original Assignee
Harbin Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Institute of Technology filed Critical Harbin Institute of Technology
Priority to CN202010313292.XA priority Critical patent/CN111579193B/zh
Publication of CN111579193A publication Critical patent/CN111579193A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111579193B publication Critical patent/CN111579193B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M9/00—Aerodynamic testing; Arrangements in or on wind tunnels
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M9/00—Aerodynamic testing; Arrangements in or on wind tunnels
    • G01M9/02—Wind tunnels
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M9/00—Aerodynamic testing; Arrangements in or on wind tunnels
    • G01M9/02—Wind tunnels
    • G01M9/04—Details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M9/00—Aerodynamic testing; Arrangements in or on wind tunnels
    • G01M9/06—Measuring arrangements specially adapted for aerodynamic testing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M9/00—Aerodynamic testing; Arrangements in or on wind tunnels
    • G01M9/08—Aerodynamic models
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)

Abstract

一种火星尘暴环境模拟装置，它涉及一种环境模拟装置，具体涉及一种火星尘暴环境模拟装置。本发明为了解决现有环境模拟装置难以模拟低气压下、大风速范围跨度的风沙及砂尘环境的问题。本发明包括容器舱体和舱体大门，舱体大门安装在容器舱体一端的开口处；本发明还包括火星风洞、支撑组件、抽真空组件、砂尘喷嘴、砂尘喷射组件和引射器；所述支撑组件设置在容器舱体内，火星风洞安装在所述支撑组件上，砂尘喷嘴设置在火星风洞的一端内，引射器设置在火星风洞的另一端内，所述抽真空组件与容器舱体上表面的抽气法兰连接，砂尘喷嘴和引射器均与所述砂尘喷射组件连接。本发明属于航空航天领域。

Description

一种火星尘暴环境模拟装置
技术领域
本发明涉及一种环境模拟装置，具体涉及一种火星尘暴环境模拟装置，属于航空航天领域。
背景技术
深空探测是人类未来航天活动的热点发展发向之一。火星是太阳系中与地球性质最为接近的行星，被认为是太阳系八大行星中唯一可能存在生命的星球，也是除月球之外载人深空探测的首选目标，人类对于火星的探索从未停止。从上世纪60年代起，美国、俄罗斯、欧洲、日本及印度先后展开了火星探测任务。2019年10月，中国火星探测器首次公开亮相，命名为“火星一号”，并计划于2020年发射。
为了满足火星环境的实验研究、验证理论分析和数值预测方法，20世纪80年代以来，美国、欧洲、日本相继建设了火星风洞，模拟火星表面大气环境，开展火星风和风蚀过程等研究工作。国内在亚声速低密度风洞领域尚属空白状态，火星尘暴环境模拟装置的研究和建设对于中国火星探测任务具有重要意义。
火星大气成分95.3％二氧化碳、2.7％氮气、1.6％氩气及少量其它气体成分。表面平均气压仅为700Pa，重力值为地球的40％。火星地表非常粗糙，在火星昼夜交替的过程中，由于温度的升降变化而导致火星风的发生。当风速超过一定规模并保持一定的时间时，就形成了火星尘暴。不同区域的风速存在较大差异，白天平均风速为6-8m/s，尘暴时风速可以达到100m/s。因此火星环境模拟的关键技术参数有：(1)CO2气氛；(2)低气压；(3)风速；(4)沙尘环境。
发明内容
本发明为解决现有环境模拟装置难以模拟低气压下、大风速范围跨度的风沙及砂尘环境的问题，进而提出一种火星尘暴环境模拟装置。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括容器舱体和舱体大门，舱体大门安装在容器舱体一端的开口处；本发明还包括火星风洞、支撑组件、抽真空组件、砂尘喷嘴、砂尘喷射组件和引射器；所述支撑组件设置在容器舱体内，火星风洞安装在所述支撑组件上，砂尘喷嘴设置在火星风洞的一端内，引射器设置在火星风洞的另一端内，所述抽真空组件与容器舱体上表面的抽气法兰连接，砂尘喷嘴和引射器均与所述砂尘喷射组件连接。
进一步的，所述支撑组件包括舱内支撑导轨和带小轮的风洞支撑架，舱内支撑导轨水平铺设在容器舱体内，带小轮的风洞支撑架设置在舱内支撑导轨上，火星风洞安装在带小轮的风洞支撑架上。
进一步的，所述抽真空组件包括由多个真空泵组成的真空泵组、调节阀、主抽气管道和抽气管路调节阀，所述真空泵组的出气口与室外大气接通，所述真空泵组通过主抽气管道与容器舱体上表面的抽气法兰连接，主抽气管道上设有主抽气管路调节阀，所述真空泵组还与室内空气接通，且所述真空泵组与室内空气接通的管路上设有调节阀。
进一步的，每个真空泵上均设有独立的开关阀。
进一步的，所述抽真空组件还包括抽气管路过滤器，抽气管路过滤器安装在主抽气管道上，且抽气管路过滤器位于抽气管路调节阀与抽气法兰之间。
进一步的，所述砂尘喷射组件包括液态二氧化碳储罐、加热器、气态二氧化碳缓冲罐、电子流量秤和管道加热器，液态二氧化碳储罐与加热器连接，加热器与气态二氧化碳缓冲罐连接，引射器通过管道加热器与气态二氧化碳缓冲罐连接，砂尘喷嘴通过电子流量秤与气态二氧化碳缓冲罐连接。
进一步的，所述砂尘喷射组件还包括稳压装置，加热器通过稳压装置与气态二氧化碳缓冲罐连接。
进一步的，所述砂尘喷射组件还包括引射器管路调节阀，引射器管路调节阀安装在管路加热器上。
进一步的，所述砂尘喷射组件还包括三通阀，气态二氧化碳缓冲罐通过三通阀与空气连接。
进一步的，火星风洞的中部设有样品支撑机构，所述样品支撑机构包括试验段、支撑座、天平、回转台和电机，试验段安装在火星风洞的中部，支撑座与试验段的外壁固定连接，电机安装在支撑座内，天平通过回转台与电机的转动轴连接，试验件设置在试验段内，且试验件与天平连接。
本发明的有益效果是：火星尘暴环境模拟装置采用直流风洞的方式，以引射器为动力源，带动舱体内沙尘运动，模拟火星表面的气体成分、大气压力和流场环境，实现火星尘暴环境模拟。本发明为火星探测及太阳系深空探测的发展提供理论支撑和技术保障。
本发明可实现的模拟环境为：(1)舱内气氛：CO2，浓度≥97％；(2)舱内气压范围100～1500Pa，连续可调；(3)风速5～100m/s，连续可调；(4)砂尘粒径1～100μm，浓度范围0.1～1g/m3(5)连续试验时间：≥1h；(6)具有测量试验件的升力、阻力及俯仰力矩的能力。
本发明可开展的研究工作：
(1)火星尘暴环境对材料、器件和系统的影响机制与评价研究，如沙尘对材料的磨损，对机构的破坏以及耐压太空服评估试验；
(2)火星沙尘迁移规律、吸附行为及尘暴特性研究，如阳能帆板的吸附效应；
(3)火星风力资源的原位利用技术，探索如何利用火星上丰富的风力资源为人类活动提供能源；
(4)火星低密度大气动力学研究，如火星飞机的翼型试验。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是样品支撑机构的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种火星尘暴环境模拟装置，它包括容器舱体1和舱体大门20，舱体大门20安装在容器舱体1一端的开口处；本实施方式还包括火星风洞2、支撑组件、抽真空组件、砂尘喷嘴4、砂尘喷射组件和引射器5；所述支撑组件设置在容器舱体1内，火星风洞2安装在所述支撑组件上，砂尘喷嘴4设置在火星风洞2的一端内，引射器5设置在火星风洞2的另一端内，所述抽真空组件与容器舱体1上表面的抽气法兰14连接，砂尘喷嘴4和引射器5均与所述砂尘喷射组件连接。
容器舱体外的砂尘输送管道上设置电子流量秤，砂尘装置的终端喷嘴位于风洞收缩段内，采用逆气流方式播散砂尘，喷嘴的出口结构采用多层交错形式，通过改变气固两相流速度方向实现砂尘均匀扩散。
具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种火星尘暴环境模拟装置的支撑组件包括舱内支撑导轨3和带小轮的风洞支撑架6，舱内支撑导轨3水平铺设在容器舱体1内，带小轮的风洞支撑架6设置在舱内支撑导轨3上，火星风洞2安装在带小轮的风洞支撑架6上。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种火星尘暴环境模拟装置的抽真空组件包括由多个真空泵17组成的真空泵组、调节阀18、主抽气管道19和抽气管路调节阀21，所述真空泵组的出气口与室外大气接通，所述真空泵组通过主抽气管道19与容器舱体1上表面的抽气法兰14连接，主抽气管道19上设有主抽气管路调节阀21，所述真空泵组还与室内空气接通，且所述真空泵组与室内空气接通的管路上设有调节阀18。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种火星尘暴环境模拟装置的每个真空泵17上均设有独立的开关阀16。其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种火星尘暴环境模拟装置的抽真空组件还包括抽气管路过滤器15，抽气管路过滤器15安装在主抽气管道19上，且抽气管路过滤器15位于抽气管路调节阀21与抽气法兰14之间。其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。
具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种火星尘暴环境模拟装置的砂尘喷射组件包括液态二氧化碳储罐7、加热器8、气态二氧化碳缓冲罐10、电子流量秤13和管道加热器22，液态二氧化碳储罐7与加热器8连接，加热器8与气态二氧化碳缓冲罐10连接，引射器5通过管道加热器22与气态二氧化碳缓冲罐10连接，砂尘喷嘴4通过电子流量秤13与气态二氧化碳缓冲罐10连接。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式七：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种火星尘暴环境模拟装置的砂尘喷射组件还包括稳压装置9，加热器8通过稳压装置9与气态二氧化碳缓冲罐10连接。其它组成及连接关系与具体实施方式六相同。
具体实施方式八：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种火星尘暴环境模拟装置的砂尘喷射组件还包括引射器管路调节阀11，引射器管路调节阀11安装在管路加热器22上。其它组成及连接关系与具体实施方式六相同。
具体实施方式九：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种火星尘暴环境模拟装置的砂尘喷射组件还包括三通阀12，气态二氧化碳缓冲罐10通过三通阀12与空气连接。二氧化碳缓冲罐的出口设置三通阀，可实现CO2和空气介质的切换，连接缓冲罐的管路分别与引射器和喷砂供气管路连接。其它组成及连接关系与具体实施方式六相同。
具体实施方式十：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种火星尘暴环境模拟装置的火星风洞2的中部设有样品支撑机构23，所述样品支撑机构23包括试验段23-1、支撑座23-2、天平23-3、回转台23-4和电机23-5，试验段23-1安装在火星风洞2的中部，支撑座23-2与试验段23-1的外壁固定连接，电机23-5安装在支撑座23-2内，天平23-3通过回转台23-4与电机23-5的转动轴连接，试验件24设置在试验段23-1内，且试验件24与天平23-3连接。
样品支撑机构23是为火星尘舱风洞系统的试验件提供支撑及天平测力的设备，最大支撑重量为5kg，为试验件提供一定角度范围内的姿态角；回转台23-4使试验件能够改变试验角度，角度变化范围-180°～180°；回转台23-4也可以通过手动转动。
其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
工作原理
容器舱体是封闭的超低气压容器，此容器可以提供模拟试验所需的低气压封闭空间；直流式风洞是用来进行风速模拟和砂尘模拟的直流式气流管道，试验前风洞可从容器舱体外的移动推车上推进容器舱体内，在舱内轨道上锁紧并固定；真空装置通过多台真空泵组为真空容器提供试验所需的气压，配合室内注气口的阀门调节，能在试验中维持压力稳定；引射器是风洞的动力源，通过引射原理使风洞的试验段在极低气压下模拟出不同的风速；砂尘装置通过控制喷射砂尘量来模拟试验段内不同的尘浓度；气源装置是为火星尘舱的舱内提供气态的二氧化碳或空气的系统。
容器舱体与真空装置通过抽气管道相连，管道设有调节阀，真空装置可以将容器内的气压抽至100Pa。气源装置将气态的CO2存放于缓冲罐，通过进气管道上的调节阀可以为火星风洞的引射器提供的不同流量的气源，进而在试验段形成不同的风速，同时气源装置还能为砂尘装置提供稳定的输砂气流。直流式风洞由收集器、稳定段、收缩段、试验段、第一扩散段、引射器段、出口扩散段等组成，其中试验段位于收缩段之后，是风洞的有效试验区，试验段前方的设置一支逆向喷撒的砂尘喷嘴，通过砂尘输送管道上的电子流量秤的精度控制，喷嘴喷出的砂尘在风洞内气流的作用下，在试验段形成一定浓度的砂尘环境。
实施例
实施例1
结合图1，一种直流式风洞的火星尘舱风洞装置，包括容器舱体1、火星风洞2、舱内支撑导轨3、砂尘喷嘴4、引射器5、带小轮的风洞支撑架6、液态二氧化碳储罐7、加热器8、稳压装置9、气态二氧化碳缓冲罐10、引射器管路调节阀11、三通阀12、电子流量秤13、真空抽气法兰14、抽气管路过滤器15、开关阀16、真空泵17、调节阀精调18、主抽气管道19、舱体大门20、抽气管路调节阀粗调21、管道加热器22。
容器舱体1为密封不锈钢罐体，罐体上开有若干法兰接口和观察窗，容器舱体1内部设有舱内支撑导轨3，火星风洞2可以通过舱体大门20推到容器舱体1内的舱内支撑导轨3上，通过定位装置进行定位并固定。
按气流方向，火星风洞2主要由洞体由收集器、稳定段、收缩段、试验段、第一扩散段、引射器段、出口扩散段等部分组成，在收缩段内设有砂尘喷嘴4，在引射器段设有引射器5，试验前通过软管将火星风洞2与容器舱体1之间的气管路连接，并连接各信号线，然后关闭舱体大门20，完成试验前的舱内准备工作。
实施例2
在容器舱体1的顶部设有真空抽气法兰14，通过真空管道19与真空系统相连，真空系统有多台真空泵17组成，每台真空泵上都设有开关阀15，抽气主管道上设有抽气管路调节阀粗调21，此调节阀为粗调阀，在室内设置注气阀，由来抽取室内空气，在注气管路上设置调节阀18，此阀为精调阀，目的是避免粗调阀的调节死区，与真空机组配合调节，能维持容器舱体1内气压动态平衡。
试验前，设定容器舱体1内的目标压力，真空装置通过一定算法，开启一定数量的真空机组，分别对主抽气管道19上的粗调节阀21和注气管路上的精调节阀18进行控制，使容器舱体1的气压达到目标压力，当启动引射器进行吹风试验时，或开请喷砂试验时，从引射器的出口和砂尘喷嘴会开始向容器舱体1内注入气体，此时为保证容器舱体1内的气压稳定，需要通过再次分别对主管道19上的粗调节阀21和注气管路上的精调节阀18进行控制，使容器舱体1在吹风或喷砂试验时，仍能维持试验所需要的低气压。
实施例3
由液态二氧化碳储罐7、加热器8、稳压装置9、气态二氧化碳缓冲罐10及管道加热器22组成的气源装置为试验提供了一定压力的CO2气源，当需要模拟CO2介质的试验环境时，首先由真空装置对容器舱体1进行抽气，当舱内气压低于100Pa时，关闭真空装置，向容器舱体1注入气态CO2，当舱内气压达到标准大气压时，测量容器舱体1内的CO2浓度，如果浓度没有达到97％，需要重复上述过程，一般只需2次，就能完成97％以上的CO2模拟准备。
实施例4
为了使火星风洞2能形成试验所需的100-1500Pa的环境压力，风速在5-100m/s范围内连续可调，本火星风洞2不是采用传统的驱动风机作为动力源的模式，而是采用引射器5作为火星风洞2的动力源，引射器5的气源来自缓冲罐10内的气态CO2，在进入容器舱体1之前通过引射器管路调节阀门11对进气流量的调整，能控制引射器5喷嘴的出气压力，从引射器5射出的气流的压力远高于容器舱体1的压力，带动容器舱体1内的气流吸入火星风洞2的入口，经过稳定段的气流稳定及收缩段的气流加速，最终在试验段内形成了较高流场品质的均匀稳定的风速。
实施例5
砂尘装置可以用来模拟火星尘暴，模拟的砂尘粒径为1～100μm，浓度范围为0.1～1g/m3，砂尘装置由电子流量秤13、砂尘喷射器4及管路组成，气态二氧化碳缓冲罐10内的气态CO2在容器舱体1外减压后进入容器舱体1内，经喷射器时产生吸力，抽吸走位于喷射器上方的物料砂尘，并使之在气流中输送粉体，为了保证喷射出来的砂尘能够均匀覆盖试验区，本终端喷嘴采用逆气流方式播散砂尘，喷嘴的出口结构采用多层交错形式，通过改变气固两相流速度方向实现砂尘均匀扩散。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种火星尘暴环境模拟装置，它包括容器舱体(1)和舱体大门(20)，舱体大门(20)安装在容器舱体(1)一端的开口处；其特征在于：所述一种火星尘暴环境模拟装置还包括火星风洞(2)、支撑组件、抽真空组件、砂尘喷嘴(4)、砂尘喷射组件和引射器(5)；所述支撑组件设置在容器舱体(1)内，火星风洞(2)安装在所述支撑组件上，砂尘喷嘴(4)设置在火星风洞(2)的一端内，引射器(5)设置在火星风洞(2)的另一端内，所述抽真空组件与容器舱体(1)上表面的抽气法兰(14)连接，砂尘喷嘴(4)和引射器(5)均与所述砂尘喷射组件连接。
2.根据权利要求1所述一种火星尘暴环境模拟装置，其特征在于：所述支撑组件包括舱内支撑导轨(3)和带小轮的风洞支撑架(6)，舱内支撑导轨(3)水平铺设在容器舱体(1)内，带小轮的风洞支撑架(6)设置在舱内支撑导轨(3)上，火星风洞(2)安装在带小轮的风洞支撑架(6)上。
3.根据权利要求1所述一种火星尘暴环境模拟装置，其特征在于：所述抽真空组件包括由多个真空泵(17)组成的真空泵组、调节阀(18)、主抽气管道(19)和抽气管路调节阀(21)，所述真空泵组的出气口与室外大气接通，所述真空泵组通过主抽气管道(19)与容器舱体(1)上表面的抽气法兰(14)连接，主抽气管道(19)上设有主抽气管路调节阀(21)，所述真空泵组还与室内空气接通，且所述真空泵组与室内空气接通的管路上设有调节阀(18)。
4.根据权利要求3所述一种火星尘暴环境模拟装置，其特征在于：每个真空泵(17)上均设有独立的开关阀(16)。
5.根据权利要求3所述一种火星尘暴环境模拟装置，其特征在于：所述抽真空组件还包括抽气管路过滤器(15)，抽气管路过滤器(15)安装在主抽气管道(19)上，且抽气管路过滤器(15)位于抽气管路调节阀(21)与抽气法兰(14)之间。
6.根据权利要求1所述一种火星尘暴环境模拟装置，其特征在于：所述砂尘喷射组件包括液态二氧化碳储罐(7)、加热器(8)、气态二氧化碳缓冲罐(10)、电子流量秤(13)和管道加热器(22)，液态二氧化碳储罐(7)与加热器(8)连接，加热器(8)与气态二氧化碳缓冲罐(10)连接，引射器(5)通过管道加热器(22)与气态二氧化碳缓冲罐(10)连接，砂尘喷嘴(4)通过电子流量秤(13)与气态二氧化碳缓冲罐(10)连接。
7.根据权利要求6所述一种火星尘暴环境模拟装置，其特征在于：所述砂尘喷射组件还包括稳压装置(9)，加热器(8)通过稳压装置(9)与气态二氧化碳缓冲罐(10)连接。
8.根据权利要求6所述一种火星尘暴环境模拟装置，其特征在于：所述砂尘喷射组件还包括引射器管路调节阀(11)，引射器管路调节阀(11)安装在管路加热器(22)上。
9.根据权利要求6所述一种火星尘暴环境模拟装置，其特征在于：所述砂尘喷射组件还包括三通阀(12)，气态二氧化碳缓冲罐(10)通过三通阀(12)与空气连接。
10.根据权利要求1所述一种火星尘暴环境模拟装置，其特征在于：火星风洞(2)的中部设有样品支撑机构(23)，所述样品支撑机构(23)包括试验段(23-1)、支撑座(23-2)、天平(23-3)、回转台(23-4)和电机(23-5)，试验段(23-1)安装在火星风洞(2)的中部，支撑座(23-2)与试验段(23-1)的外壁固定连接，电机(23-5)安装在支撑座(23-2)内，天平(23-3)通过回转台(23-4)与电机(23-5)的转动轴连接，试验件(24)设置在试验段(23-1)内，且试验件(24)与天平(23-3)连接。
CN202010313292.XA 2020-04-20 2020-04-20 一种火星尘暴环境模拟装置 Active CN111579193B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010313292.XA CN111579193B (zh) 2020-04-20 2020-04-20 一种火星尘暴环境模拟装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010313292.XA CN111579193B (zh) 2020-04-20 2020-04-20 一种火星尘暴环境模拟装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111579193A true CN111579193A (zh) 2020-08-25
CN111579193B CN111579193B (zh) 2022-05-31

Family

ID=72114914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010313292.XA Active CN111579193B (zh) 2020-04-20 2020-04-20 一种火星尘暴环境模拟装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111579193B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112146905A (zh) * 2020-09-04 2020-12-29 兰州空间技术物理研究所 一种空间高速带电颗粒模拟装置及模拟方法
CN112577699A (zh) * 2020-12-30 2021-03-30 北京航天益森风洞工程技术有限公司 一种试验装置
CN112644741A (zh) * 2020-12-30 2021-04-13 哈尔滨工业大学 一种低压低密度火星尘暴环境模拟装置及其方法
CN113804393A (zh) * 2021-09-07 2021-12-17 哈尔滨工业大学 一种用于火星低压风洞的带天平的样品支撑机构
CN113899520A (zh) * 2021-09-13 2022-01-07 中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所 一种火星风洞的二氧化碳成分控制系统及其控制方法
CN114789802A (zh) * 2022-06-01 2022-07-26 哈尔滨工业大学 一种用于产生多类型火星旋流的多孔引射装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1556178A (zh) * 2004-01-06 2004-12-22 孙文郁 一种发动机混合油气燃烧助剂
CN102275635A (zh) * 2010-10-14 2011-12-14 王一况 刨刀形翼型与飞机、空天飞机
CN107290002A (zh) * 2017-06-23 2017-10-24 山东大学 火星沙尘暴模拟实验装置及实验方法
CN108036081A (zh) * 2017-11-02 2018-05-15 中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所 一种风洞高精度流量调节阀
CN207607655U (zh) * 2017-12-19 2018-07-13 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 一种测量高速风洞降落伞模型开伞特性的试验装置
CN207894628U (zh) * 2018-02-02 2018-09-21 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种火星表面环境模拟试验装置
CN109186924A (zh) * 2018-08-01 2019-01-11 西南交通大学 一种风致颗粒运动风洞模拟试验装置
CN111024600A (zh) * 2019-12-28 2020-04-17 清华大学 一种模拟沙尘侵蚀环境的密封试验装置与方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1556178A (zh) * 2004-01-06 2004-12-22 孙文郁 一种发动机混合油气燃烧助剂
CN102275635A (zh) * 2010-10-14 2011-12-14 王一况 刨刀形翼型与飞机、空天飞机
CN107290002A (zh) * 2017-06-23 2017-10-24 山东大学 火星沙尘暴模拟实验装置及实验方法
CN108036081A (zh) * 2017-11-02 2018-05-15 中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所 一种风洞高精度流量调节阀
CN207607655U (zh) * 2017-12-19 2018-07-13 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 一种测量高速风洞降落伞模型开伞特性的试验装置
CN207894628U (zh) * 2018-02-02 2018-09-21 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种火星表面环境模拟试验装置
CN109186924A (zh) * 2018-08-01 2019-01-11 西南交通大学 一种风致颗粒运动风洞模拟试验装置
CN111024600A (zh) * 2019-12-28 2020-04-17 清华大学 一种模拟沙尘侵蚀环境的密封试验装置与方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吕世增: ""高速火星尘暴模拟装置气力输送系统设计"", 《真空科学与技术学报》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112146905A (zh) * 2020-09-04 2020-12-29 兰州空间技术物理研究所 一种空间高速带电颗粒模拟装置及模拟方法
CN112577699A (zh) * 2020-12-30 2021-03-30 北京航天益森风洞工程技术有限公司 一种试验装置
CN112644741A (zh) * 2020-12-30 2021-04-13 哈尔滨工业大学 一种低压低密度火星尘暴环境模拟装置及其方法
CN113804393A (zh) * 2021-09-07 2021-12-17 哈尔滨工业大学 一种用于火星低压风洞的带天平的样品支撑机构
CN113899520A (zh) * 2021-09-13 2022-01-07 中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所 一种火星风洞的二氧化碳成分控制系统及其控制方法
CN114789802A (zh) * 2022-06-01 2022-07-26 哈尔滨工业大学 一种用于产生多类型火星旋流的多孔引射装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN111579193B (zh) 2022-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111579193B (zh) 一种火星尘暴环境模拟装置
CN108414260B (zh) 火星表面热环境模拟系统
CN108225685B (zh) 一种气体泄漏检测装置及其检测方法
CN107976295A (zh) 一种2m量级自由活塞驱动的高焓激波风洞
CN112644741B (zh) 一种低压低密度火星尘暴环境模拟装置及其方法
CN111337218A (zh) 一种带砂尘模拟的火星风洞
CN100401034C (zh) 汽车风洞的水平抽吸系统及抽吸控制方法
CN104266923A (zh) 一种气体射流式冲蚀磨损试验机
CN112504615B (zh) 一种旋转加速式的磁悬浮电磁推进试验系统及方法
CN106840577A (zh) 一种环境模拟标定风洞
CN109916587B (zh) 一种双试验段直流阵风风洞
CN106153403A (zh) 一种大气颗粒物采样系统
CN104458190A (zh) 液态空气气源节能高效风洞装置及其方法
Anyoji et al. Development of a low-density wind tunnel for simulating martian atmospheric flight
CN111982458A (zh) 一种干扰模拟系统
CN115541167A (zh) 一种汽车风洞三级连续组合边界层控制系统
CN110749448A (zh) 超音速发动机试验台及其试验方法
CN106768796B (zh) 一种旋转风力机叶片结冰风洞实验装置
CN206627267U (zh) 一种环境模拟标定风洞
CN114802833A (zh) 用于模拟火星表面旋流和尘暴环境效应的模拟装置
CN109799058B (zh) 一种带旁路的双试验段直流阵风风洞
CN209485654U (zh) 一种带有调流段的直流吸式阵风风洞
CN209372358U (zh) 一种带旁路的双试验段直流阵风风洞
CN207923677U (zh) 一种风机叶片材料的风沙冲蚀磨损试验装置
CN113740027B (zh) 一种强风速龙卷风发生装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant