航空结冰动力学研究概况
航空结冰动力学研究概况
吉宁，杨新亮，周伟
（中国飞行试验研究院陕西西安710089）
摘要：研究航空结冰动力学的方法有工程估算、试验和数值模拟，试验分为冰风洞试验和飞行试验。在飞机防/除冰系统设计前期使用工程估算对系统性能进行初步分析；冰风洞试验与数值模拟贯穿于防/除冰系统设计整个过程；飞行试验对防/除冰系统设计进行验证。目前在国内，工程估算与数值模拟相对试验较为成熟；冰风洞试验处于起步阶段；飞行试验仅限于对防/除冰系统进行功能检查。为完成ARJ21-700飞机适航审定试飞，中国飞行试验研究院研制机翼表面温度测试系统，完成飞机干空气防冰机上地面试验，获得了机翼固定断面上的温度场分布。随着大型运输类飞机的研制，我国在航空结冰动力学研究中有大量的工作要开展。
关键词：飞机结冰动力学；工程估算；数值模拟；飞行试验；冰风洞试验
Current Situation of
research on aircraft icing dynamics
Ji Ning YangXin-liang Zhou wei
(China Flight Test Establishment Shan’xi Xi-an 710089)
Abstract: Engineering estimates，test and numerical simulation are used to research aircraft icing dynamics，the test is divided into icing research tunnel test and flight test. Engineering estimates is used to analysis the performance of anti/de-ice system pre-preliminary；icing research tunnel test and numerical simulation are throughout the process of anti/de-icing system design；flight test is used to verification the anti/de-icing system design. In China，engineering estimates and numerical simulation test are relatively more mature；icing research tunnel test is at the initial stage；flight test is limited to the anti/de-icing system function tests. To complete the airworthiness certification flight test of ARJ21-700 aircraft，China flight test establishment develops wing surface temperature test system，and completes dry air anti-icing system ground tests on，then gets a fixed wing section on the temperature distribution. With the development of large transport aircraft，our country have a lot of work to be carried out on aircraft icing dynamics research.
Keywords: aircraft icing dynamics；engineering estimates；numercal simulation；flight test；icing research tunnel test
引言
飞机在结冰气象条件下飞行时，过冷水滴撞击到其迎风面（如机翼、风挡玻璃、发动机进气口、环境控制系统冷风道进气口及各种传感头等）时会结冰，如果迎风表面温度低于零度，即使水滴的温度高于零度，也有可能结冰[1]。图1为美国Safty Advisor[2]提供的实际飞行过程中螺旋桨及机翼结冰情况。
图1 飞行过程中螺旋桨和机翼结冰图
飞机迎风面结冰会对飞机的性能造成一系列不利的影响，例如升力面前缘结冰，将导致飞机气动特性恶化，使机翼的升力减小、阻力增大、失速迎角减小、压力分布改变、振动、边界层过早分离以及操纵性能下降等；发动机进气口及冷风道进气口结冰会导致引气量不足，同时若冰层脱落，会损坏进气口内部的部件；风挡玻璃结冰会阻挡飞行员视线；测压测温传感头结冰会导致测量结果出现很大误差[1]。飞机结冰严重影响飞行安全，因此飞机结冰的研究在美国、法国、德国、加拿大等发达国家均受到很大的重视[3][4][5][6]。20世纪80年代起一系列由于结冰造成的严重飞行事故促使国内航空界对飞机结冰进行深入研究，航空结冰动力学研究应用而生，其研究范围和基本内容包括以下几个方面[7]：
(1)结冰机理以及结冰特性分类；
(2)影响结冰特性、冰层厚度和形状的物理因素（气
流速度、气流温度、空气中水含量，空气中水滴
直径）；
(3)结冰对于机翼升阻力的影响、对发动机进气系统
等的影响；
(4)结冰探测器（探测并发送冰是否存在的信号）在
飞机上如何布局，即何种机型下的何种布局最佳，使得探测器能在第一时间发出正确有效的结冰警
告信息。
通过航空结冰动力学的研究，可以确定飞机防/除冰系统设计方案，有效帮助设计飞机防/除冰系统，有效提高飞机安全性，因此这一研究意义重大。
1工程估算
工程估算采用一些由试验得到的经验图表和公式进行估算。北京航空航天大学的韩凤华和南京航空航天大学的裘燮纲在国内最早开展飞机防除冰问题的研究[8][9][10][11][12]，进行了大量有价值的工作，他们进行了机翼防冰腔的热力计算、机翼表面水滴撞击特性计算、风挡防冰热载荷计算、天线罩结冰情况研究、发动机进气道前缘热气防冰器性能分析方面的研究。这些工作对于工程设计具有很大的应用和指导价值，但是它并不能具体分析结冰过程以及结冰对飞机性能的影响，同时试验图表的适用范围比较小，也无法模拟结冰过程，因此只能在飞机防除冰系统设计的前期阶段进行[13]。
随着国内大型运输类飞机的研制，防/除冰系统作为飞机设计和飞机安全性适航标准的重要一方面受到越来越广泛的关注，使用典型的试验数据和经验公式进行工程估算已经不能满足新机种研制的需要。
2试验研究
试验通过实际飞行或冰风洞模拟结冰气象条件研究飞机结冰过程及结冰对飞机性能的影响。
2.1飞行试验研究
飞行试验可以测量实际大气中的结冰气象条件，包括过冷水滴直径、过冷水含量等基本气象参数。但是飞行实验危险性较大，由于无法将结冰外形保存到地面进行测量，所以对机载测试设备要求高。在这方面，美国NASA的Lewis研究中心对飞机结冰及结冰后的影响进行了大量的试验研究工作，世界领先。图2从左到右依次是该中心拥有的“双水獭”（DHC-6）型螺旋桨结冰试验机和S3 Viking双发涡扇结冰试验机[14]。
图2 NASA结冰实验机
飞行试验必须验证飞机各部件的防／除冰装置及相关系统的工作状况。目前，我国结冰飞行试验包括干空气条件下防/除冰系统功能试飞、带模拟冰型试飞、自然结冰条件下性能试飞以及相关地面试验。飞行气象条件的不确定性、飞行的安全性、缺乏试验方法以及测试设备等诸多制约因素使得飞行试验很难满足精确的定量研究，至上世纪末，国内只有以下验证性飞行试验：（1）哈飞公司1995年对Y12-Ⅱ型飞机的防冰系统进行的适航验证试飞，分析和讨论了飞机结冰部位与防护方法的确定、结冰对飞机飞行性能和操纵稳特性的影响以及带冰着陆的可能性及其安全措施等问题[15]。（2）中国飞行试验研究院在1996年和1997年期间分别对Y7-200A型飞机进行的模拟冰型飞行试验和自然结冰飞行试验，为运输类飞机除冰系统的设计、验证试飞提供参考资料[16][17]。
在ARJ21-700飞机适航审定试飞过程中，中国飞行试验研究院研发了测量机翼外表面不同断面上温度分布的机载测试系统，形成了完整的试验方法，并于2010年10月完成了机翼干空气防冰系统机上地面试验，试验检查了飞机引气和机翼防冰系统控制功能与性能以及防冰系统各附件的功能；试验测量并记录飞机防冰系统打开时缝翼各段面上表面温度场的分布；填补国内此类试验空白；图3为飞机航向左侧机翼上缝翼某一段面上各点温度（℃）—时间历程曲线。
试验结果表明，在飞机防冰系统打开的时间内，缝翼表面温度最高不超过60℃，满足合格判据，结果定量回答设计指标，对于飞机设计具有很高的参考价值，并且可以帮助修正理论计算。
截至2011年6月底，ARJ21-700飞机完成了带模拟冰型试飞；受气象条件限制，飞机自然条件下防/冰系统性能试飞只进行了一个架次飞行，且试验未能达到预期效果，仍然需要进一步研究相关测试和记录设备
以及试验方法来回答设计指标并满足适航审定要求。
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t(hh:mm)
L D 18
T (℃)
T (℃)
L D 12
T (℃)
L D 14
L D 16
图3 干空气防冰系统机上地面
试验某缝翼段面上各点温度—时间历程曲线 我国大型客机研制进展迅速，中国民用航空总局航空器适航审定司明确，大型民航客机防冰系统要按
照CCAR-25部1419条款附录C 有关规定进行适航审定[18]
[19][20]
。国内目前的试验方法、测试设备以及工程经验均不满足要求，迫切需要探索新的飞行试验方法并研究相关测试设备，以适应将来大型客机的设计试验以及适航符合性验证。 2.2冰风洞研究
冰风洞是能够模拟结冰气象条件的特种风洞，主
要用于研究飞机不同部件迎风表面和结冰探测器的机外传感部分的结冰形态、结冰容限等。第二次世界大战之前，由于战争的需要，冰风洞开始出现，目前拥有冰风洞的国家主要有美国、法国、加拿大、英国、
意大利等发达国家[7]
，其中以美国NASA Lewis 研究中心的冰风洞为典型代表，该中心进行了大量的试验研究工作，积累了诸多宝贵试验数据。国外冰风洞及其
试验技术的发展集中表现在以下几方面[13]
：
(1) 运用结冰缩比理论及其缩比尺寸方程进行大部件
或全机的缩比实验；
(2) 风洞内模拟结冰气象条件的方法和迎风面结冰实
验方法；
(3) 冰风洞内雾化喷嘴后过冷水滴的温度和直径变化
规律；
(4) 过冷水滴撞击特性的实验研究； (5) 结冰表面的冰型生长；
(6) 防除冰系统的工作原理、防除冰系统的设计； (7) 结冰对飞机气动特性的影响。
在防/除冰系统设计阶段，通过冰风洞试验可确定飞机各部件结冰形态、结冰的冰形及其结冰区、结冰量和结冰速率，从而确定结冰容限及必须防/除冰的表面，为系统提供安全设计的依据，确定系统的方案形式及最小需用功率。冰风洞可对已有飞机防/除冰系统现有进行验证试验，即在结冰状态下检查系统防/除冰功能，判断设计的正确性、合理性，并对飞机结冰探测器进行验证试验。
冰风洞试验可以直接观测结冰过程，并可以直接测量结冰对飞机性能的影响，但是投资大，周期长。国外在这方面的研究工作得到了较好的开展，而我国尚无用于研究翼面结冰和验证飞机防冰系统的冰风洞[7]
，与国外相比，无论从设备人才、理论实践、思维观念上均滞后许多年。目前，中国空气动力发展研究中心正在建设用于此类研究的大型冰风洞。
目前，武汉航空仪表厂拥有国内第一座用于航空仪表试验用小型冰风洞，其技术指标为：高速试验段试验风速为10～200m/s ，低速试验段风速为10～
190m/s ，试验空气静温为-30℃，高速试验段试验的截
面为180×280mm 2 ，低速试验段的截面为180×460mm 2
。该风洞主要用于各种航空仪表（攻角传感器、空速管、结冰信号器和大气总温传感器）的结冰、防冰模拟和验证试验；图4为其原理图。进行了多项有关航空机载产品的冰成型研究，创建了冰成型数据库，积累了不少经验，为充实飞机结冰动力学迈出了可贵的一步。
图4 武汉仪表厂冰风洞
3数值模拟研究
从20世纪50年代起，由于经济有效、适范围广等特点，国外将数值模拟应用到飞机结的研究中，主要研究内容有[13]：
(1)求解Euler方程获得结冰表面外空气流场；
(2)过冷水滴的运动方程和数值模拟方法；
(3)建立冰型的生长模型，进行结冰过程数值模拟研
究；
(4)根据结冰情况，用数值模拟的方法进行防冰系统
的设计；
(5)结冰对机翼气动特性影响的数值模拟研究。
美国、加拿大、法国、英国及意大利等发达国家已经进行了大量的研究工作，20世纪90年代以后，相继出现了一些结冰预测软件，例如美国的LWICE，法国ONERA，英国的DRA，意大利的CIRAMIL，加拿大的 FENSAP-ICE，这些软件在飞机防/除冰系统的计中发挥了很大的作用，其中加拿大的 FENSAP-ICE 引导着第二代结冰预测研究[13]。
进行结冰数值模拟时，首先计算空气流场，然后根据流场计算出水滴的运动轨迹，继而得出水滴收集系数，再结合结冰热力学模型，得出一个时间步长内结冰表面各离散点的结冰量，并以此更新离散点的坐标，重复这个过程直到达到了指定的时间为止。整个计算过程中表面的形状不断变化，需要在计算过程中对移动的边界进行合理的处理；并且，结冰过程中表面往往会产生一定粗糙度，还需要合理的考虑粗糙度对换热的影响。
国内飞机结冰数值模拟研究工作开展的较晚，还没有成熟的结冰数值模拟软件；其主要内容包括水滴撞击特性、结冰过程的数值模拟和结冰对气动特性的影响。杨倩、常士楠和袁修干[21]对发动机进气道外的水滴撞击特性采用Largrange方法进行了数值模拟；张大林等[22] [23]在国内首次采用第二代结冰软件思想的Euler方法进行了水滴撞击特性研究。蒋胜矩，李凤蔚[24]对NACA0012翼型进行了结冰的数值模拟研究，求解N-S方程，采用Lagrange法求解水滴运动轨迹，并考察了气动特性随结冰时间的变化；易贤[25]进行了机翼霜状冰的数值模拟，计算中求解不可压N-S方程，采用Lagrange法求解水滴轨迹。张小莉、陈迎春[26]采用国外的实验数据冰形，对多段翼型的气动特性进行了数值模拟研究和风洞实验研究。林桂平、陆志良、杨胜华、卜雪琴、郭同庆、鲁岱晓等对飞机结冰过程、结冰翼型、结冰多段翼型以及三维结冰机翼的气动特性进行了深入的研究。其他还有很多科研院所和高校科研团队不断加入到飞机结冰研究中来。
由于涉及水滴撞击特性、传质传热等诸多学科，结冰计算模型（如广泛采用的Messinger结冰模型等）还不完善，计算结果也不甚理想；结冰影响分析实质上就是非光滑复杂外形的数值模拟，受限于CFD技术中的湍流模拟、流动分离等复杂问题的分析，其计算模型及空间时间格式等也需要进一步的改进和完善。另外在不具备冰风洞的条件下，结冰试验数据的缺乏制约了对结冰数值模拟软件准确性的评判和改进，研究方法和内容与国外还有很大的差距。
4讨论
飞机结冰是一个复杂的传热传质过程，涉及到流体力学、传热学、气象学等多个领域。三种研究航空结冰动力学的方法各有优缺点，互相补充。其中工程估算适用范围比较小，同时也无法模拟结冰过程，因此在飞防/除冰系统设计的前期阶段进行性能分析；冰风洞试验可以直接观测到结冰程，并且可以直接测量结冰对性能的影响，但是相对来说投资大，周期长；飞行试验对结冰外形的测量较冰风洞模拟更真实可靠，但结冰气象条件不容易遇到，试验受到气象、安全等诸多因素制约。不具备冰风洞实验条件时，数值模拟是一种经济的替补手段，通过对实际问题进行合理简化后建立数学模型，采用数值计算方法进行各种条件下结冰过程的数值模拟，并可在计算得到冰形后对结冰后的飞机气动特性进行分析。计算机、计算流体力学以及数值传热学的发展会使数值模拟在航空结冰动力学研究中发挥越来越重要的作用。
综合国内外相关文献，尽管与国外仍然存在一定差距，国内航空结冰动力学研究仍然取得了一些进步，为满足大型运输类飞机等新机的研制需求，需要对以
下几个方面进行深入研究：
(1)研究冰风洞试验技术，建立并完善相似准则；
(2)与民机飞机适航审定结合，探索新的飞行试验方
法，研究与结冰相关的适航验证技术，建立飞机
防/除冰系统的试飞标准；
(3)结合冰风洞以及飞行试验数据，修正数值模拟模
型，最终形成自主的结冰预测软件。
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吉宁(1985–),女,陕西靖边人, 助理工程师，研究方向为飞机环境控制系统飞行试验技术。
杨新亮（1981-），男，陕西富平人，工程师，研究方向为飞机环境控制系统飞行试验技术。
周伟（1987-），男，湖北潜江人，助理工程师，研究方向为飞机环境控制系统飞行试验技术。
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每节约一度电，就相当于节约了0.4千克标准煤，4升净水，同 时减少排放0.272千克粉尘，0.997千克二氧化碳，0.03千克二氧 化硫，0.015千克氮氧化物等污染物。 大家常说要养成节约用电的文明习惯，而平常生活中却往往不知不觉地忽略了这一点。比如，下班离开办公室时不关灯、不关电脑、不关空调。电力是一种能源，它消耗的是有限度的资源。我们每使 用一度电，都要消耗掉一份人类赖以生存的自然资源。 我们心里要有一本“一度电账本”，从身边的小事情做起，节约用电。 2.10种节能方法 ?照明适用节能灯 ?选择空调热水器(免费制热水)，效果不差又节能 ?选择节能空调 ?适当调整电视机及电脑亮度，不用就关掉 ?巧用节能型冰箱，节电又省钱 ?使用节水型生活用水器具 ?在日常生活中培养并践行节水的小习惯 ?电子办公少打印 ?出门选择步行、骑行或乘坐公共交通工具 ?使用环保车辆，省油减排 露天烧烤危害多 烧烤是城市里街头巷尾的美食之一。然而，烧烤时产生的呛鼻的烟雾给空气和行人造成了不小的污染与伤害。地面泛着污水，各种 一次性用品垃圾及厨余垃圾随处可见，有些垃圾甚至直接被倾倒在 草丛和河道中，对环境造成十分恶劣的影响。
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中国新能源的利用现状与趋势 1 引言 随着全球化石能源枯竭供应紧、气候变化形势严峻，世界各国都认识到了发展新能源的重要性，特别是中国长期以来主要依靠煤炭，在一次能源供给中一直保持在2/3以上的比例。而中国的石油进口量连续增长，2009年进口原油约2.04亿吨。据测算，中国石油消费进口依存度已达到50%的“警戒线”。同时随着2000年以来，在国家和地方政府的政策支持下，城镇燃气行业改革加速，燃气行业得到了长足发展，对天然气的需求一直处于高速增长，这种状况将在未来将长时间存在，毕竟中国的人均能源消耗只有的美国的1/11。随着中国的社会经济进一步发展，生活水平的改善意味着人均能源消耗量将有十分巨大的增长，近几年来汽车保量的快速增加即是例证。 随着传统化石燃料，如石油、煤矿、天然气等储存量不断减少，而同时社会经济不断发展，对能源的需求日益增加，以及环境恶化的巨大压力，新能源被提到了更重要的位置。虽然中国还处于工业化、城镇化快速发展的关键阶段，但是仍然在哥本哈根会议上提出努力的方向，“到2020年单位国生产总值二氧化碳排放比2005年下降40％－45％”。新能源是一个有力的工具。 2 新能源的利用现状 2.1 新能源 新能源，是指新的能源利用方式，既包括风电、太阳能、生物质能等，又包括对传统能源进行技术变革所形成的新能源，如煤层气、煤制天然气等。新能源
产业具有资源消耗低、清洁程度高、潜在市场大、带动能力强、综合效益好的优势，正在成为富有活力、最具前景的战略性新兴产业，对推动我国经济社会可持续发展具有重要战略意义。 2.2 太阳能 太阳能利用主要有太阳能的热利用和发电两种途径。热利用以太阳能热水器为代表，主要集中在小城镇和农村地区，由于城市土地紧以及政策、规划和设计等因素，太阳能的热利用在城市属于个案，如位于市龙岗区的振业城是华南第一个大规模应用太阳能技术的社区，整个太阳能中央热水系统采用的是联集式全玻璃真空式太阳能集热器。太阳能板和屋顶结合，与保温水箱分离，这种安装方式达到形式与功能的统一，与建筑较为完美的结合，这些太阳能热水器还设置了电辅助加热设施，即使在阴雨天也可正常使用，能提供适宜身体的水温。而集中利用则较少。 另一种主要的途径就是太阳能光伏发电，虽然近些年来光伏发电技术有了较大的进步，但是与常规发电方式和核发电相比太贵了，经济性不强。 2.3 风能 中国的风能资源丰富和较丰富的地区主要分布在两个大带：一是三北（东北、华北、西北）地区丰富带。风能功率密度在200W/㎡～300W/㎡以上，有的可达500 W/㎡，可利用的小时数在5000h以上，有的可达7000h以上。二是沿海及其岛屿地丰富带。年有效风能功率密度在200W/㎡以上，可利用小时数在7000h～8000h。这一地区特别是东南沿海，由海岸向陆是丘陵连绵，所以风能丰富地区仅在海岸50km之。 《可再生能源法》实施以来，中国的风电产业和风电市场发展十分迅速，截
大型飞机发动机的发展现状和关键技术分析
第23卷第6期2008年6月 航空动力学报 Journal of Aerospace Pow er Vol.23No.6 J une 2008 文章编号:100028055(2008)0620976205 大型飞机发动机的发展现状和关键技术分析 刘大响1,金 捷2,彭友梅1,胡晓煜3 (1.中国航空工业第一集团公司科技委,北京100012; 2.北京航空航天大学航空发动机数值仿真研究中心,北京100083; 3.中国航空工业第一集团公司发展研究中心,北京100012) 摘 要:对军民用大涵道比涡扇发动机的现状和发展趋势等进行了阐述,从国家大型飞机工程的战略目标、大型飞机发动机的重要性和市场前景等方面,对我国大涵道比涡扇发动机的需求、现状和差距进行了初步分析,简要介绍了我国大涵道比涡扇发动机的总体方案,提出了发展我国大涵道比涡扇发动机的主要关键技术,并分别从大涵道比涡扇发动机、国际合作、材料工艺试验条件建设等方面,简要论述了关键技术解决途径与措施建议. 关 键 词:大涵道比涡扇发动机;综述;需求分析;关键技术;措施途径中图分类号:V231 文献标识码:A 收稿日期:2007208209;修订日期:2008204208 作者简介:刘大响(1937-),男,湖南祁东人,教授、博导、工程院院士,主要研究方向:发动机发展战略、发动机总体、稳定性分析 和评定、发动机数值仿真技术等. Summarization of development status and key technologies for large airplane engines L IU Da 2xiang 1,J IN Jie 2,PEN G Y ou 2mei 1,HU Xiao 2yu 3 (https://www.wendangku.net/doc/fa14165662.html,mittee of Science and Technology of China Aviation Indust ry Corporation I , Beijing 100012,China ; 2.Aeroengine Numerical Simulation Research Center , Beijing University of Aeronautics and Ast ronautics ,Beijing 100083,China ;3.Develop ment and Research Center of China Aviation Indust ry Corporation I , Beijing 100012,China )Abstract :The develop ment stat us and trends of military and civil high bypass pressure ratio (BPR )t urbofan engines for large airplanes has been summarized in t he paper.In t he as 2pect s of st rategical goals ,importance and marketing foreground of t he high BPR t urbofan engines for national large airplanes engineering in China ,t he requirement s ,stat us and gap s of high BPR t urbofan engines in China have been analysis briefly as well as t he int roduction of t he overall engine scheme for t he high BPR t urbofan engines wit h t he main key technolo 2gies for t he engines.In terms of military and civil high BPR t urbofan engines technologies ,international cooperation ,materials and techniques and test facilities ,some suggestion and app roach have been discussed for t he technical challenges wit h t he develop ment of high BPR t urbofan engines in China. K ey w ords :highbypass pressure ratio (BPR )t urbofan engine ;summarization ; requirement s ;key technologies ;app roach
航空发动机结构分析思考题答案
《航空发动机结构分析》 课后思考题答案 第一章概论 1.航空燃气涡轮发动机有哪些基本类型？指出它们的共同点、区别和应用。 答： 2.涡喷、涡扇、军用涡扇分别是在何年代问世的？ 答：涡喷二十世纪三十年代（1937年WU；1937年HeS3B）； 涡扇 1960~1962 军用涡扇 1966~1967 3.简述涡轮风扇发动机的基本类型。 答：不带加力，带加力，分排，混排，高涵道比，低涵道比。 4.什么是涵道比？涡扇发动机如何按涵道比分类？ 答：（一）B/T，外涵与内涵空气流量比； （二）高涵道比涡扇（GE90），低涵道比涡扇（Al-37fn） 5.按前后次序写出带加力的燃气涡轮发动机的主要部件。 答：压气机、燃烧室、涡轮、加力燃烧室、喷管。 6.从发动机结构剖面图上，可以得到哪些结构信息？ 答： a)发动机类型 b)轴数 c)压气机级数 d)燃烧室类型 e)支点位置 f)支点类型 第二章典型发动机 1.根据总增压比、推重比、涡轮前燃气温度、耗油率、涵道比等重要性能指标，指出各代涡喷、涡扇、军用涡扇发动机的性能指 标。 答：涡喷表2.1 涡扇表2.3 军用涡扇表2.2 2.al-31f发动机的主要结构特点是什么？在该机上采用了哪些先进技术？ 答：AL31-F结构特点：全钛进气机匣，23个导流叶片；钛合金风扇，高压压气机，转子级间电子束焊接；高压压气机三级可调静
子叶片九级环形燕尾榫头的工作叶片；环形燃烧室有28个双路离心式喷嘴，两个点火器，采用半导体电嘴；高压涡轮叶片不带冠，榫头处有减振器，低压涡轮叶片带冠；涡轮冷却系统采用了设置在外涵道中的空气-空气换热器，可使冷却空气降温125-210*c；加力燃烧室采用射流式点火方式，单晶体的涡轮工作叶片为此提供了强度保障；收敛-扩张型喷管由亚声速、超声速调节片及蜜蜂片各16式组成；排气方式为内、外涵道混合排气。 3.ALF502发动机是什么类型的发动机？它有哪些有点？ 答：ALF502，涡轮风扇。优点： ●单元体设计，易维修 ●长寿命、低成本 ●B/T高耗油率低 ●噪声小，排气中NOx量低于规定 第三章压气机 1.航空燃气涡轮发动机中，两种基本类型压气机的优缺点有哪些？ 答：（一）轴流压气机增压比高、效率高单位面积空气质量流量大，迎风阻力小，但是单级压比小，结构复杂； （二）离心式压气机结构简单、工作可靠、稳定工作范围较宽、单级压比高；但是迎风面积大，难于获得更高的总增压比。 2.轴流式压气机转子结构的三种基本类型是什么？指出各种转子结构的优缺点。 答 3.在盘鼓式转子中，恰当半径是什么？在什么情况下是盘加强鼓？ 答：（一）某一中间半径处，两者自由变形相等联成一体后相互没有约束，即无力的作用，这个半径称为恰当半径；（二）当轮盘的自由变形大于鼓筒的自由变形；实际变形处于两者自由变形之间，具体的数值视两者受力大小而定，对轮盘来说，变形减少了，周向应力也减小了；至于鼓筒来说，变形增大了，周向应力增大了。 4.对压气机转子结构设计的基本要求是什么？ 答：基本要求：在保证尺寸小、重量轻、结构简单、工艺性好的前提下，转子零、组件及其连接处应保证可靠的承受载荷和传力，具有良好的定心和平衡性、足够的刚性。 5.转子级间联结方法有哪些 答：转子间：1>不可拆卸，2>可拆卸，3>部分不可拆部分可拆的混合式。 6.转子结构的传扭方法有几种？答： a)不可拆卸：例，wp7靠径向销钉和配合摩擦力传递扭矩； b)可拆卸：例，D30ky端面圆弧齿传扭； c)混合式：al31f占全了；cfm56精制短螺栓。 7.如何区分盘鼓式转子和加强的盘式转子？ 答：P40 图3.6 _c\d 8.工作叶片主要由哪两部分组成 答：叶身、榫头（有些有凸台） 9.风扇叶片叶身凸台的作用是什么？ 答：减振凸台，通过摩擦减少振动，避免发生危险的共振或颤振。 10.叶片的榫头有哪几种基本形式？压气机常用哪一种？答： a)销钉式榫头； b)枞树型榫头；
现代轨道交通技术概论
《现代轨道交通技术概论》 结课报告 学院：———————— 班级：———————— 姓名：———————— 学号：————————
现代轨道交通技术概论是一门介绍铁路方面相关知识的课程，尤其是现代的新技术，新发展，讲授内容有：重载铁路交通运输发展、高速铁路发展技术概论、高速铁路基础设施工程技术、高速铁路运输组织、现代轨道交通基础设施建设装备、高速铁路动车组、高速铁路控制（信号通信、自动控制）技术、现代轨道交通供电技术等（因考试放假等原因缺课几次，有些内容没讲）。 高速铁路是指通过改造原有线路（直线化、轨距标准化），使营运速率达到每小时200公里以上，或者专门修建新的“高速新线”，使营运速率达到每小时250公里以上的铁路系统。高速铁路除了在列车在营运达到速度一定标准外，车辆、路轨、操作都需要配合提升。广义的高速铁路包含使用磁悬浮技术的高速轨道运输系统。 中国高速铁路，常被简称为“中国高铁”。高速铁路作为现代社会的一种新的运输方式，中国的高铁速度代表了目前世界的高铁速度。中国是世界上高速铁路发展最快、系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运营速度最高、在建规模最大的国家。在运行速度上，目前最高时速可达350公里，正在建设的京沪高速铁路最高时速将达到380公里，堪称陆地飞行；在运输能力上，一个长编组的列车可以运送1000多人，每隔3分钟就可以开出一趟列车，运力强大；在适应自然环境上，高速列车可以全天候运行，基本不受雨雪雾的影响；在列车开行上，采取“公交化”的模式，旅客可以随到随走；在节能环保上，高速铁路是绿色交通工具，非常适应节能减排的要求。 1、重载铁路运输技术发展 用于运载大宗散货的总重大、轴重大的列车、货车行驶或行车密度和运量特大的铁路。运输量5000t 以上，总重1～2万吨，轴重25t以上，年运量2亿吨以上的铁路叫重载铁路。重载铁路是一种效率甚高的运输方式。重载列车需着重研究的问题是运行管理、轨道的适应性，以及大宗散货的装卸等。 重载运输开始于20世纪60年代开始，美、加、俄、巴西、南非、澳大利亚领先，美国运煤列车长6500m，重44000t，500车辆、6台机车；南非矿石列车，长7200m，重71600t，660车辆；俄国重载列车长6500m，重43000t，400车辆，4台机车；澳大利亚2001年6月创新的世界记录，列车长7353m，总重99734t，682车辆，8台机车；我国第一条重载铁路大秦铁路，2002年实现1亿吨年运量设计能力，2004年实现1.5亿吨年运量，2005年实现2亿吨年运量，2006年实现2.5亿吨年运量，2007年实现3亿吨年运量，3亿吨创国际年运量最高记录。2008年实现34000万t，2009年实现38000万t。 重载列车的种类有：单元式、整列式、合并式。单元式重载列车特点：固定机车车辆编组，固定发站和到站，固定运行线路，运送单一品种的货物列车。它在装卸站间往返循环运行，中间无改编作业。（大秦铁路）组合式重载列车是由两列及其以上同方向运行的普通货物列车首尾相接、合并组成的列车。整列式重载列车是由挂于列车头部的大功率单机或双机牵引，采用普通货物列车的作业组织方法，牵引重量达到5 000 t及其以上的列车。
中国新能源的发展现状与展望
中国新能源的发展现状与展望 资源与环境学院自地1501 朱楷20152125041 摘要：随着中国经济的快速发展，过分依赖不可再生的化石能源的传统能源结构已经不能完全适应发展的需要。为促进我国经济与能源产业的健康发展和实现可持续发展，寻找和开发清洁高效的可再生新能源已是当务之急，是解决未来能源问题的主要出路。关键词：新能源；可再生能源；可持续发展；现状；展望。引言：本篇文献综述是为了探讨中国在新的发展时期面对的新能源的发展现状与展望。新能源的开发问题已早早引起中国和国际上的关注，关于此类主题的文献在国内外已有较多发表，在未来仍将呈现上升的趋势。 新能源（NE）,又称非常规能源，是指传统能源之外的各种能源形式，指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能等。国家通过科技攻关计划，863 计划，973 计划和产业化计划等，使先进的技术和政策支持风力发电、光伏发电、太阳能光热利用、氢能和燃料电池研发的产业化。值得注意的是，中国风电产业链的上游和下游不匹配，上游的生产能力和在世界上的研究和发展水平处于一个较低的水平，而下游的风电建设的发展速度是世界上最高的国家之一。[1] 主体部分 1 国际新能源发展现状 1.1 新能源的发展背景 20 世纪先后爆发了三次石油危机，油价不断上涨，人们开始意识到化石能源供应的不可持续性。同时，以伦敦雾事件为代表的环境公害事件频发，也引发了对化石能源产生的环境污染的担心。化石燃料排放大量温室气体，加速全球变暖，由此促成了《京都议定书》的签订。资源短缺和环境污染造成的双重压力凸显了新能源发展的必要性和紧迫性，最终促成了世界新能源产业的兴起。[2] 1.2 国际新能源发展现状 1.2.1 日本 自身能源缺乏的日本是最早重视发展新能源的国家之一。1973年第一次石油危机后，日本就实施“新能源技术开发计划” （也被称为“阳光计划” ）, 其核心是大力推进太阳能的开发利用。1993年,日本政府将“新能源技术开发计划” （阳光计划）、“节能技术开发计划” （月光计划）和“环境保护技术开发计划”合并成规模庞大的“新阳光计划”，目标是实现经济增长、能源供应和环境保护之间的合理平衡。 根据2008 年 3 月修订的《京都目标实现计划》,日本新能源发展的中长期目标是：到2020 年, 可再生能源占比为7 %,水电之外的新能源占比为 4 .3%;到2030 年, 日本的可再 生能源占比大约为11%, 其中, 新能源为7 %, 大约为 3 200 万千升原油当量。[3] 1.2.2 欧美 美国、欧盟等西方发达国家和地区最先开始新能源的大规模开发。美国《2009年美国经济复苏和再投资法》中，明确要求到2020年所有电力公司的电力供应中要有15%来自风能、太阳能等可再生资源。[4] 欧盟于2007年通过“能源和气候变化一揽子计划”，承诺到2020年将可再生能源比例提高20%，温室气体排放减少20%。[5] 到2010年，风电已经满足了欧盟 5.3%的电力消费，其中在丹麦，这一比例已经达到20%。[6] 2 国内新能源发展现状 2.1 国内新能源发展条件及方向 2.1.1 非常规油气资源 （1）油页岩资源丰富 我国油页岩资源丰富,探明资源量315 X 10 8 t ,预测资源量4520 X 10 8 t , 其
航空发动机叶片材料及制造技术现状
航空发动机叶片材料及制造技术现状 在航空发动机中，涡轮叶片由于处于温度最高、应力最复杂、环境最恶劣的部位而被列为第一关键件，并被誉为“王冠上的明珠”。涡轮叶片的性能水平，特别是承温能力，成为一种型号发动机先进程度的重要标志，在一定意义上，也是一个国家航空工业水平的显著标志【007】。 航空发动机不断追求高推重比，使得变形高温合金和铸造高温合金难以满足其越来越高的温度及性能要求，因而国外自7O年代以来纷纷开始研制新型高温合金，先后研制了定向凝固高温合金、单晶高温合金等具有优异高温性能的新材料；单晶高温合金已经发展到了第3代。8O年代，又开始研制了陶瓷叶片材料，在叶片上开始采用防腐、隔热涂层等技术。 1 航空发动机原理简介 航空发动机主要分民用和军用两种。图1是普惠公司民用涡轮发动机主要构件；图2是军用发动机的工作原理示意图；图3是飞机涡轮发动机内的温度、气流速度和压力分布；图4是罗尔斯-罗伊斯喷气发动机内温度和材料分布；图5为航空发动机用不同材料用量的发展变化情况。 图1 普惠公司民用涡轮发动机主要构件 图2 EJ200军用飞机涡轮发动机的工作原理
图3 商用涡轮发动机内的温度、气流速度和压力分布 图4 罗尔斯-罗伊斯喷气发动机内温度和材料分布 图5 航空发动机用不同材料用量的变化情况
1变形高温合金叶片 1.1 叶片材料 变形高温合金发展有50多年的历史，国内飞机发动机叶片常用变形高温合金如表1所示。高温合金中随着铝、钛和钨、钼含量增加，材料性能持续提高，但热加工性能下降；加入昂贵的合金元素钴之后，可以改善材料的综合性能和提高高温组织的稳定性。 1.2 制造技术 生产工艺。变形高温合金叶片的生产是将热轧棒经过模锻或辊压成形的。模锻叶片主要工艺如下： （1）镦锻榫头部位； （2）换模具，模锻叶身。通常分粗锻、精锻两道工序；模锻时，一般要在模腔内壁喷涂硫化钼，减少模具与材料接触面之阻力，以利于金属变 形流动； （3）精锻件，机加工成成品； （4）成品零件消应力退火处理； （5）表面抛光处理。分电解抛光、机械抛光两种。 常见问题。模锻叶片生产中常见问题如下： （1）钢锭头部切头余量不足，中心亮条缺陷贯穿整个叶片； （2） GH4049合金模锻易出现锻造裂纹； （3）叶片电解抛光中，发生电解损伤，形成晶界腐蚀； （4） GH4220合金生产的叶片，在试车中容易发生“掉晶”现象；这是在热应力反复作用下，导致晶粒松动，直至剥落。 发展趋势。叶片是航空发动机关键零件．它的制造量占整机制造量的三分之一左右。航空发动机叶片属于薄壁易变形零件。如何控制其变形并高效、高质量地加工是目前叶片制造行业研究的重要课题之一。
先进航空发动机关键制造技术发展现状与趋势
先进航空发动机关键制造技术发展现状与趋势 一、轻量化、整体化新型冷却结构件制造技术1 整体叶盘制造技术整体叶盘是新一代航空发动机实现结构创新与 技术跨越的关键部件，通过将传统结构的叶片和轮盘设计成整体结构，省去传统连接方式采用的榫头、榫槽和锁紧装置，结构重量减轻、零件数减少，避免了榫头的气流损失，使发动机整体结构大为简化，推重比和可靠性明显提高。在第四代战斗机的动力装置推重比10 发动机F119 和EJ200上，风扇、压气机和涡轮采用整体叶盘结构，使发动机重量减轻20%~30%，效率提高5%~10%，零件数量减少50% 以上。目前，整体叶盘的制造方法主要有：电子束焊接法；扩散连接法；线性摩擦焊接法；五坐标数控铣削加工或电解加工法；锻接法；热等静压法等。在未来推重比15~20 的高性能发动机上，如欧洲未来推重比15~20 的发动机和美国的IHPTET 计划中的推重比20的发动机，将采用效果更好的SiC 陶瓷基复合材料或抗氧化的C/C 复合材料制造整体涡轮叶盘。2 整体叶环（无盘转子）制造技术如果将整体叶盘中的轮盘部分去掉，就成为整体叶环，零件的重量将进一步降低。在推重比15~20 高性能发动机上的压气机拟采用整体叶环，由于采用密度较小的复合材料制造，叶片减轻，可以直接固定在承力环上，从而取消了轮盘，使结构质量减轻70%。目前正
在研制的整体叶环是用连续单根碳化硅长纤维增强的钛基复合材料制造的。推重比15~20 高性能发动机，如美国XTX16/1A 变循环发动机的核心机第3、4 级压气机为整体叶环转子结构。该整体叶环转子及其间的隔环采用TiMC 金属基复合材料制造。英、法、德研制了TiMMC 叶环，用于改进EJ200的3级风扇、高压压气机和涡轮。3 大小叶片转子制造技术大小叶片转子技术是整体叶盘的特例，即在整体叶盘全弦长叶片通道后部中间增加一组分流小叶片，此分流小叶片具有大大提高轴流压气机叶片级增压比和减少气流引起的振动等特点，是使轴流压气机级增压比达到3 或3 以上的有发展潜力的技术。4 发动机机匣制造技术在新一代航空发动机上有很多机匣，如进气道机匣、外涵机匣、风扇机匣、压气机机匣、燃烧室机匣、涡轮机匣等，由于各机匣在发动机上的部位不同，其工作温度差别很大，各机匣的选材也不同，分别为树脂基复合材料、铁合金、高温合金。树脂基复合材料已广泛用于高性能发动机的低温部件，如F119 发动机的进气道机匣、外涵道筒体、中介机匣。至今成功应用的树脂基复合材料有PMR-15（热固性聚酰亚胺）及其发展型、Avimid（热固性聚酰亚胺）AFR700 等，最高耐热温度为290℃~371℃，2020 年前的目标是研制出在425℃温度下仍具有热稳定性的新型树脂基复合材料。树脂基复合材料构件的制造技术是集自动铺带技术（ATL）、自动纤维铺放
新能源发展现状及方向
“十三五”时期能源发展形势 全球气候变化和新能源发展形势。从2015年全球各国的能源结构来看，煤炭在全球能源消费结构中的占比不足30%，主要是以石油、天然气为主。但包括中国、印度和南非这三个国家的煤炭消费，在一次能源消费中的占比基本为60%或60%以上。能源结构中煤炭比重过高会带来温室气体排放增加、大气污染加重等后果。 我国能源经济发展形势。《能源发展“十三五”规划》明确提出，2020年能源消费总量控制在50亿吨标煤以内，煤炭消费总量控制在41亿吨以内。随着我国经济发展步入新常态，“十三五”时期能源消费总量年均增速与“十二五”时期相比下降1.1个百分点，为2.5%左右。全社会用电量在目前5.9万亿千瓦时的基础上，到2020年预计为6.8到7.2万亿千瓦时左右，比初始预期结果低约0.8万亿千瓦时。“十三五”时期，整个能源结构也将相应进行调整，煤炭依然是我国的基础能源，非化石能源和天然气为主要增量。 可再生能源发展现状及主要问题 当前发展可再生能是全球能源的重要发展方向，无论发达国家还是发展中国家，都将水能、风能、太阳能等可再生能源作为应对能源安全和气候变化双重挑战的重要手段。我国政府非常重视可再生能源发展，提出到2020年非化石能源占能源消费总量比例达到15%、2030年达到20%的宏伟目标。全球主要国家也纷纷提出2050年高比例的可再生能源发展愿景。 可再生能源发展的基础 一是我国可再生能源具有丰富的资源量。其中水电技术开发量为6.6亿千瓦，到“十二五”末只开发了30%;风电技术开发量102亿千瓦，目前已开发量为1.5亿千瓦;截至2016年底，我国太阳能发电662亿千瓦时，仅占到储量的万分之0.16。当然，可再生能源的开发量与煤炭、石油不可直接对比，但通过数据显示，我国可再生能源资源丰富，但目前开发程度较低，具备广阔的发展前景。 二是可再生能源开发建设规模逐步扩大。到2016年底，全国水电装机达到3.3亿千瓦，其中常规水电站30542万千瓦，抽水蓄能2669万千瓦，位居世界首位。风电并网容量连续7年领跑全球，到2016年底，全国风电并网装机1.49亿千瓦，年发电量2410亿千瓦时，占全社会用电量比重达到4个百分点。从2013年起，我国太阳能产业成为全球最大的新增光伏应用市场，2015、2016年连续两年位居世界首位。2016年全国光伏并网装机容量在2015年4300万千瓦的基础上，增加到7818万千瓦，发电量600多亿千瓦时，太阳能热利用面积超过4亿平方米。另外，生物质能利用规模达到3500万吨标准煤，开发建设规模已经走在世界前列。
西工大航空发动机结构分析课后作业答案
第六章加力燃烧室 1.加力燃烧室由哪些基本结构组成？ 答：加力燃烧室由扩压器、预燃室、火焰稳定器、喷嘴和加力输油总管、加力燃烧室壳体等组成。 2.加力燃烧室（预燃）点火方式有哪几种类型？说明相应的预燃点火装置的组 成和特点。 答：①电嘴点火：WP6发动机采用这种点火方式，其预燃室由内外锥体，内外壁，点火电嘴，导流板和火焰喷口等组成。内外壁之间是助燃冷却的二股气流通道，内壁上两排交错的16个小孔使二股气流进入预燃室。当接通加力时，用专门的汽化器形成混合气，输入预燃室，经过内外锥体组成的环形气流通道后，截面突然扩张，在预燃室头部内锥体后的凹面内形成强烈的涡流：用电嘴点燃后，火舌从预燃室喷出，点燃后输油圈上两个喷嘴喷出的燃油，形成中心火焰稳定区，然后火焰经过V型支柱点燃环形状火焰稳定器迥流区的混合气。经过8.5~14秒后，在加力燃烧室内形成稳定的点火源，预燃室便自动停止工作。 ②火舌点火系统：当启动加力燃烧室时，由专门的附件将附加的燃油喷入主燃烧室中的某个火焰筒内，这股附加燃油形成的火焰穿过涡轮，点燃加力燃烧室的混合气。这种点火方式的优点是：点火能量大，高空性能好，迅速可靠，不能添加附加机构件，只要主燃烧室不熄火就总能点燃，缺点是：火舌传递路程远，流程复杂尤其在穿过多级涡轮时，受到强烈的扰动，在调试加力燃烧室时相应地要做大量的点火试验。 ③催化点火系统：利用铂能吸附氧气和氢气的特性，使点火用的混合气借助铂铑丝网的催化作用，在较低的温度下点燃。这种点火装置结构简单，重量轻，点火方便，但铂铑丝价格贵，易受污染而失效，影响其工作可靠性。 5.为什么加力燃烧室的输油圈常有主副之分？ 答：加力燃烧室的供油为分圈分压式供油，当加力泵后的油压小于0.98MPa时，副油路供油，主油路关闭；加力泵后油压大于0.98MPa时，主、副油路同时供油。故一般有主副之分。 7.为什么说高温陶瓷适合于作未来加力燃烧室材料？ 答：未来先进发动机燃烧室的单位推力将比F110高70%~80%，对所用的材料也提出了更高的要求。在推重比为15~20的发动机加力燃烧室中，火焰稳定器的工作温度是1200摄氏度左右，加力燃烧室的喷嘴也要在1530摄氏度以上的温度工作，高温陶瓷具有非常好的耐高温特性，是其他金属无可替代的。
2020高考地理 选考 区域地理第18课时 中国的自然环境——地势和地形课时练习(三)新人教版
第三部分第18课时中国的自然环境——地势和地形 A组跨越本科线 读我国某四省区轮廓图，完成1～2题。 甲乙丙丁 1．小王同学在超市购买了一瓶矿泉水，商标上注有“鄂卫食证字[2016]第××06”字样，于是他判断出此矿泉水注册的省区是( ) A．甲B．乙 C．丙D．丁 2．下列关于四省区的地理特征，描述正确的是( ) A．位于西部经济地带的省区是甲、乙 B．能源相对短缺的省区是甲、乙 C．外国朋友要考察少数民族风情，建议他去甲省区 D．每年有两次太阳直射机会的省区可能是甲、丙 1．B 2.C[第1题，本题考查了我国主要省级行政区的简称和轮廓特征，意在考查考生对基础知识的掌握情况。先根据省区轮廓图判定甲、乙、丙、丁分别是云南省、湖北省、山东省和黑龙江省，再结合“鄂卫食证字[2016]第××06”中的“鄂”(湖北省简称)字确定此矿泉水注册的省区为乙省。第2题，甲省是我国少数民族数量最多的省份；甲、乙两省水能资源丰富，丙、丁两省煤炭、石油等能源资源丰富；甲省位于我国西部经济地带，乙、丁两省位于我国中部经济地带；甲省南部位于热带，每年有两次太阳直射机会，而丙省在北回归线以北，全年无太阳直射的机会。] 下图为沿106.5°E所绘的我国局部地形剖面图。读图，回答3～5题。 3．图中②地形区为( ) A．华北平原B．四川盆地 C．渭河平原D．长江中下游平原 4．关于③地形区的地貌特点，描述正确的是( ) A．冰川广布，雪山连绵 B．喀斯特地貌广布，地表崎岖 C．千沟万壑，支离破碎
D．远看是山，近看成川 5．图中①地形区的太阳辐射总量比②③地形区多的最主要原因是( ) A．①地形区的纬度较低 B．①地形区的海拔低 C．①地形区较②③地形区气候干旱，降水稀少 D．①地形区的植被覆盖率低 3．B 4.B 5.C[第3题，结合我国的主要地形区分布，106.5°E经线在我国自北向南依次穿过内蒙古高原、黄土高原(①)、秦岭、大巴山、四川盆地(②)、云贵高原(③)。第4题，结合上题分析，③地形区为云贵高原，是我国主要的喀斯特地貌分布区。第5题，①地形区为黄土高原，与②地形区四川盆地及③地形区云贵高原相比，黄土高原降水较少，晴天多，云量少，云的反射作用弱，到达地面的太阳辐射多。] 下图示意我国某地地形和降水分布，当地居民随季节转场放牧。年降水量大于400 mm为森林景观，200～400 mm为草原，小于200 mm为荒漠。读图，完成6～7题。 6．森林景观出现在( ) A．甲B．乙 C．丙D．丁 7．下列叙述正确的是( ) A．甲地大量掘井，可增加牧场扩大耕地 B．冬季在乙地放牧，可充分利用草场资源 C．夏季到丙地放牧，可保护低地草场 D．丁地夏季草场生长好，宜扩大畜群数 6．B7.C[第6题，结合下图和题目信息可知，乙地降水量大于400 mm，为森林景观，B正确。 第7题，甲地年降水量在200～400 mm，为半干旱区，应退耕还牧、还草，不可大量掘井、开垦耕地，以免破坏当地生态环境，A错误；冬季气温低，转场放牧应在气温较高的山脚甲地，B错误；夏季气温较高，到地势较高的丙地草场放牧可保护低地草场，C正确；丁地年降水量在200 mm以下，为干旱区，以荒
中国新能源的发展现状与未来趋势(精)
中国新能源的发展现状与未来趋势The Current Development Situation and the Future Trend of Chinese New Energy 新能源发展趋势、前景 从新能源行业发展总体情况来看,大部分新能源利用方式始于20世纪70年底,并在90年代开始普及应用,虽然部分技术趋向成熟,但无论从市场扩张速度还是成长前景看,新能源行业仍然处于生命发展周期中的成长期,并将在3年左右的时间内陆续进入成熟期。 由于技术的限制,短期内电力行业没有替代品,电力行业生命周期的问题主要研究对象是各种具体的电源类型,比较的是这些电源类型之间的替代和生命周期。新能源由于具有清洁、可持续的特性,因此新能源行业的成熟期持续时间将较长,即使到了行业的饱和衰退期,其衰退速度也将很慢。 具体来看,水电行业历史悠久,技术已经比较成熟,可以看作是步入成熟期的行业;风电产业在20世纪70年代末起始西欧国家,风电设备行业克服了“能量不稳定”、“转换效率低”等弱点,在丹麦、德国、西班牙、荷兰、美国、日本、印度等国家得 到广泛应用,风电设备产业在部分国家开始饱和,逐步向外技术输出。从这些特征可以确定,风电设备产业在先发国家已经进入了成熟期,但在中国、印度等新兴国家,风电产业仍处于快速成长期;太阳能发电行业目前在技术研发、试点应用等方面取得了显著成效,已经脱离了幼稚期,但由于成本仍然过高,限制了技术的推广应用,可以看作刚刚进入成长期的朝阳产业。 新能源行业目前投资成本仍然较高,尤其是大型风电基地、核电站的投资规模要求很高,行业存在一定风险,但短期来看,国家新能源发电优先上网的政策对新能源行业盈利水平提供了基本的保障。虽然风电设备、多晶硅等部分潜在产能过剩或存在低水平重复建设的行业竞争趋向激烈,部分企业发展面临困难。但在2020年前,在国家节能减排及能源结构调整的大背景下,新能源行业均将保持在景气区间,行业盈利水平有望持续提高。一、中国能源行业发展历史
(整理)西北工业大学航空发动机结构分析课后答案第2章典型发动机
第二章典型发动机 1、根据总增压比、推重比、涡轮前燃气温度、耗油率、涵道比等重要性能指标，指出各代涡轮喷气、涡轮风扇、军用涡扇发动机的性能特征。 涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、军用涡扇发动机对比如下，以典型的三代发动机的性能指标加以对比，如下表所示： 通过分析比较，涡喷发动机随着技术的更新，新一代的发动机比上一代的发动机拥有高的增压比，推重比，涡轮燃气温度也有较大幅度的提高，特别是第三代发动机，整体性能有了大幅度的提升。 民用涡扇发动机的涵道比进一步增大，涡轮燃气温度也进一步升高，在不影响整体性能的情况下，采用了一系列措施降低了耗油率。
军用涡轮风扇发动机每一代的性能提高十分迅速，增压比，推重比，涡轮前燃气温度都有大幅度提高，而涵道比降低，耗油率也有较明显的下降。对于军用发动机来说，推重比的大幅提高提高了战机的机动性能，耗油率降低也相应的增大了载弹量，这些性能的提高均有利于空中作战. 2、АЛ—31Ф发动机的主要特点是什么？在该机上采用了哪些先进技术？ 主要特点： АЛ—31Ф发动机是苏—27的动力装置，其主要部件有低压压气机、中介机匣、高压压气机、环形燃烧室、双转子涡轮、射流式加力燃烧室、全状态可调拉瓦尔喷管和附件传动机匣等。其中压气机有13级，低压压气机4级，高压压气机9级；涡轮为双转子流反应式，高、低压涡轮各1级。高压转子为刚性连接，支承在两个支点上；打压转子由部分组成，各个部分之间用销钉连接，支撑在4个支点上。 先进技术： 进气匣为全钛结构，有23个可变弯度的进口导流叶片； 风扇和高压压气机才、广泛采用钛合金结构，转子的级间采用了电子束焊； 高压压气机有三级可调静子叶片，所有9级工作叶片均为环形燕尾形榫头； 环形燃烧室有28个双路离心式喷嘴，两个点火器，采用半导体电嘴； 高压压气机不带冠，榫头处带有减震器，低压涡轮叶片带冠； 涡轮冷却系统采用了设置在外涵道中的空气—空气换热器，可使冷却空气降温125~210℃，加强了冷却效果； 加力燃烧室采用射流式点火方式，单晶体的涡轮工作叶片为此提供了强度保障； 收敛—扩张喷管有亚音速、超音速调节片及密封片各16片组成； 排气方式为内、外涵道混合排气； 燃油控制系统为监控型电子控制，模拟式电子控制装置—综合调节器提供超限保护，提高了控制精度；发动机全流程几何通道控制系统和防喘系统使发动机稳定工作范围扩大，工作可靠性提高； 附件传动装置中游恒速传动装置。 3、ALF502发动机是什么类型的发动机？它有哪些优点？ ALF502发动机是为商用短程及支线客机发展的小推力级别高涵道比双子涡轮风扇发动机。 优点： 该发动机采用单元体设计，整台发动机由4个单元体组成，每个单元体在出厂前都经过平衡，可以直
我国航空发动机行业现状及发展趋势预测分析
2016年我国航空发动机行业现状及2017市场发展趋势预测分析 中商情报网讯：近年来，我国已经形成较完整的航空发动机产业链和相应的 生产布局。2011年我国整个航空发动机市场规模约为200亿元人民币，其中军 用约占70%；民用约占30%，预计到2020年，我国航空发动机产业市场规模将 突破千亿元大关。 中国航空发动机市场规模及预测，2011年-2020年如下图所示： 一、航空发动机整体情况 航空发动机作为飞机动力源，是决定飞机性能的重要因素。航空发动机集中 了机械制造行业几乎所有的高精尖技术，因此航空发动机技术水平的高低是一个 国家工业实力的重要标志。目前世界上能制造飞机的国家很多，但是能独立研制 航空发动机的只有美国、俄罗斯、英国、法国、中国等少数几个国家，而全球民 用航空发动机市场基本被欧美企业垄断。 航空发动机产业空间广阔，未来20年全球民用航空发动机市场规模将达到 14,360亿美元，军用航空发动机市场规模将达到4,300亿美元。 二、航空发动机电子技术 随着发动机测试技术和控制技术的快速发展，发动机系统已从传统的机械系 统向机电系统发展，而且发动机电子技术所占比例不断提高。在航空发动机领域， 以发动机参数采集器和发动机电子控制系统为代表的发动机电子系统的采用极 大推动了发动机电子技术的发展。 （一）发动机参数采集器基本情况 发动机参数采集器属于发动机状态监视装置。这类设备主要进行发动机重要 参数的采集、处理和存储，发动机气路参数趋势分析，发动使用寿命监视，发动 机振动监视，发动机健康管理等。发动机参数采集器可以跟踪采集航空发动机运 行中的工作状态和故障信息，并进行处理，分析出航空发动机部件的性能退化情 况或者根据处理后的数据对故障进行诊断、分析故障原因、性质、部位及发展趋 势，根据具体情况采取必要的维护措施。这类电子状态监视与故障诊断系统对航 空发动机早期故障诊断征兆的及时发现与及时处理具有重要作用，可以避免相关 事故的发生，保障飞行安全，同时还可以“视情维修”，大大节省维修成本与维修 时间，对使用方和维修商都会带来明显的经济效益。 目前国内外飞机都逐渐采用发动机参数采集器取代传统的发动机仪表，新飞 机制造和老飞机改造产生了较大容量的市场。晨曦航空是国内率先研制发动机参 数采集器的企业之一，是国内直升机发动机参数采集器最大供应商。 （二）航空发动机电子控制领域基本情况
我国新能源汽车发展现状及趋势
我国新能源汽车发展现状及趋势 目前，世界各国都在大力发展新能源汽车，我国更是将其列入到七大战略性新兴产业之中。节能与新能源汽车的发展是我国减少石油消耗和降低二氧化碳排放的重要举措之一，中央和地方各级政府对其发展高度关注，陆续出台了各种扶持培育政策，为新能源汽车的发展营造了良好的政策环境。近年来，我国新能源汽车产业在行业标准、产业联盟、企业布局、技术研发等方面也取得了明显进展，有望肩负起中国汽车工业“弯道超车”的历史重任。针对我国节能与新能源汽车的发展现状与趋势，国研网专访了国务院发展研究中心产业部研究室主任、副研究员王晓明。 一、发展新能源汽车已经成为世界各国的共识 国研网：目前世界各主要国家的新能源汽车发展现状和趋势是怎样的？ 王晓明：目前，全球能源和环境系统面临巨大的挑战，汽车作为石油消耗和二氧化碳排放的大户，需要进行革命性的变革。目前全球新能源汽车发展已经形成了共识，从长期来看，包括纯电动、燃料电池技术在内的纯电驱动将是新能源汽车的主要技术方向，在短期内，油电混合、插电式混合动力将是重要的过渡路线。目前来看，全球新能源汽车的发展还面
临着一些共同的难题，例如关键技术的突破、汽车工业的转型、基础设施的建设以及消费者的接受度等。 具体到各国，应该说，引领新能源汽车发展的主要还是美国、日本以及欧洲的一些国家，这些国家起步比我国要早很多，它们的发展也各有侧重。 美国长期侧重降低石油依赖、确保新能源安全的战略，将发展新能源汽车作为交通领域实现根本上摆脱石油依赖的重 要措施，并以法律法规的形式确定了新能源汽车的战略地位。早在克林顿时期，美国就提出了以提高燃油经济性为目标的计划，混合动力是当时主要的技术解决方案。到了布什时期，变为追求零排放和零石油依赖，技术解决方案主要是氢燃料电池汽车，后来还有一个计划，想用十年的时间实现20%的石油替代和节约，主要措施是生物质燃料。国际金融危机以后，奥巴马政府将大力发展电动汽车作为实施新能源战略的重要内容，提出了总额40亿美元的动力电池以及电动汽车研发和产业化的计划，产品上，选择了以插电式混合动力电动车为重点。 日本长期坚持确保能源安全和提高产业竞争力的双重战略，通过制订国家目标引导新能源汽车产业的发展，同时高度重视技术创新。2006年，日本提出了新的国家能源战略，目标是到2030年交通领域对石油的依赖从100%降到80%，为了