真空泵在航空航天中的应用
航天器上天之前,要在地面模拟太空的真空和低温环境中进行各项测试,因此需要建造一个体积比较大的真空室,一般称之为空间模拟装置(简称空模、KM设备)。根据航天器的轨道高低,对空模设备的真空度要求也不一样,因此系统中所用的真空泵种类也随之改变了,不过一般都要超高真空。要保证抽速大、无泄漏的条件,选用低温泵坐主泵比较好。
你这个问题也太广泛了,要想面面俱到好像不太可能。你到真空设备网中看看,也许你会有启发的。
从事的工作主要包括:
(1)操作天车等设备将发动机安装、调整在试车台上;
(2)安装电发火管、传感器,并进行标定,充气检漏发动机;
(3)操作真空泵等专用设备,使发动机处于高空模拟环境;
(5)运用光学检测等设备监视测控高空模拟环境状态中的发动机;
(6)制作、选配、安装、调试标准校验装置,完成对测量系统的校验;
(7)使用高速摄、录像机、专用照相机等设备记录、编辑试验过程;
(8)接收指令,控制点火,使用计算机数据采集装置、磁记录器、示波器等仪器测量、检验发动机试验参数;
(9)使用计算机及专用设备检查、分析、处理保养测量仪器、工具、量具、设备,处理使用中出现的一般故障。
下列工种归入本职业:
喷管冷态试验电测工,喷管冷态试验装配工,点火器试验工,固体火箭发动机试验校准安装工,固体火箭发动机试验电测工,固体火箭发动机静止试验装调试,固体火箭发动机试验数据处理工
自然界的次声波来源于多方面,如太阳磁暴、流星撞击、风暴、大海咆哮、火山喷发、雷鸣闪电等。各种人造机构也能成为次声源,如原子弹爆破、运载火箭的发射、鼓风机、真空泵、柴油机等。
在地球南北极附近,天空中时常会出现变幻莫测的极光,极光能产生可听到的声音,也可产生周期为几分之一秒至一分钟以内的次声。周期为几分钟、运动速度达到每秒500米的次声是极光弧产生的。周期为一分钟左右的极光次声是由电离层的整体运动产生的。
周期较短的次声是由极光中导电性的瞬时增加的局部极光电子喷射垂直穿过电离层引起的压力扰动而产生的。
地震前和地震时会发生奇怪的声音,有时像远处“隆隆”的火车声,有时像轰轰的飞机声,有时像雷鸣,有时像牛叫。这是人耳能听到的,还有人耳听不到的次声。
地震时,由于震中的激烈振动,产生纵波、横波和表面波,在地表面以不同的速度传播。这些复杂的振动会向空气辐射频率不同的声波。地面有山谷,也会衍射声波。所以地震产生的次声情况是复杂的。
火山喷发有不同形式,有的熔岩不断涌出,有的呈节奏性喷发,有的呈爆炸性喷发。不同喷发形式所产生的次声特性也不同。火山喷发时能量很大,1883年印度尼西亚的喀拉喀托火山爆发,把20多立方千米的岩石碎块抛向天空,据说几千千米之外还能听到“隆隆”的声音,产生的次声传播了10万多千米,绕地球转了好几圈。
龙卷风是激烈旋转的空气柱,从地面上接云端。龙卷风旋涡直径一般在几十米至几百米,风速可达每秒100米至每秒150米。观察到的与龙卷风相应的次声,其周期近一秒。
台风是一种反时针方向旋转的热带气旋。台风旋涡非常大,它的直径一般有几百千米,中间是台风眼,眼壁直径可达数十千米,台风眼中波浪互相叠加,形成驻波,高达10多米,发出的声波周期在4秒至8秒之间。雷暴、雹、风暴等恶劣天气都会发生次声,而且各有其特征。
按工作原理分
1、容积式泵
靠工作部件的运动造成工作容积周期性地增大和缩小而吸排液体,并靠工作部件的挤压而直接使液体的压力能增加。
根据运动部件运动方式的不同又分为:往复泵和回转泵两类。根据运动部件结构不同有:活塞泵和柱塞泵,有齿轮泵、螺杆泵、叶片泵和水环泵。
2、叶轮式泵
叶轮式泵靠叶轮带动液体高速回转而把机械能传递给所输送的液体。
根据泵的叶轮和流道结构特点的不同叶轮式又可分为:
离心泵、轴流泵、混流泵、旋涡泵。
3、喷射式泵(jet pump)
是工作流体产生的高速射流引射流体,然后再通过动量交换而使被引射流体的能量增加。
泵还可以按泵轴位置分为:
立式泵、卧式泵。
按吸口数目分为:
单吸泵、双吸泵。
按驱动泵的原动机来分:
电动泵、汽轮机泵、柴油机泵、气动隔膜泵。
运用领域
在化工和石油部门的生产中,原料、半成品和成品大多是液体,而将原料制成半成品和成品,需要经过复杂的工艺过程,泵在这些过程中起到了输送液体和提供化学反应的压力流量的作用,此外,在很多装置中还用泵来调节温度。
在农业生产中,泵是主要的排灌机械。我国农村幅员广阔,每年农村都需要大量的泵,一般来说农用泵占泵总产量一半以上。
在矿业和冶金工业中,泵也是使用最多的设备。矿井需要用泵排水,在选矿、冶炼和轧制过程中,需用泵来供水等。
在电力部门,核电站需要核主泵、二级泵、三级泵、热电厂需要大量的锅炉给水泵、冷凝水泵、油气混输泵、循环水泵和灰渣泵等。
在国防建设中,飞机襟翼、尾舵和起落架的调节、军舰和坦克炮塔的转动、潜艇的沉浮等都需要用泵。高压和有放射性的液体,有的还要求泵无任何泄漏等。
总之,无论是飞机、火箭、坦克、潜艇、还是钻井、采矿、火车、船舶,或者是日常的生活,到处都需要用泵,到处都有泵在运行。正是这样,所以把泵列为通用机械,它是机械工业中的一类主要产品。
电动泵,即用电驱动的泵。电动泵是由泵体、扬水管、泵座、潜水电机(包括电缆)和起动保护装置等组成。泵体是潜水泵的工作部件,它由进水管、导流壳、逆止阀、泵轴和叶轮等零部件组成。叶轮在轴上的固定有两种方式。
扩展资料
注意事项
1、如果水泵有任何小的故障切记不能让其工作。如果水泵轴的填料完磨损后要及时添加,如果继续使用水泵会漏气。这样带来的直接影响是电机耗能增加进而会损坏叶轮。
2、如果水泵在使用的过程中发生强烈的震动这时一定要停下来检查下是什么原因,否则同样会对水泵造成损坏。
3、当水泵底阀漏水时,有些人会用干土填入到水泵进口管里,用水冲到底阀处,这样的做法实在不可取。因为当把干土放入到进水管里当水泵开始工作时这些干土就会进入泵内,这时就会损坏水泵叶轮和轴承,这样做缩短了水泵使用寿命。当底阀漏水时一定要拿去维修,如果很严重那就需要更换新的。
4、水泵使用后一定要注意保养,比如说当水泵用完后要把水泵里的水放干净,最好是能把水管卸下来然后用清水冲洗。
5、水泵上的胶带也要卸下来,然后用水冲洗干净后在光照处晾干,不要把胶带放在阴暗潮湿的地方。水泵的胶带一定不能沾上油污,更不要在胶带上涂一些带粘性的东西。
6、要仔细检查叶轮上是否有裂痕,叶轮固定在轴承上是否有松动,如果有出现裂缝和松动的现象要及时维修,如果水泵叶轮上面有泥土的也要清理干净。
参考资料来源:百度百科-泵
参考资料来源:百度百科-水泵
宇宙是真空的。
飞船在离地起飞到入轨阶段,是靠运载火箭的推力升空;飞船在轨道上运行是靠惯性;飞船变轨、回收,是靠起动飞船上的变轨火箭来实现。
火箭的工作原理,无论在大气中,还是真空中,都是根据“动量守恒原理”来工作的,即:(后喷气体的)质量×速度=(飞船)质量×(前行)速度。
扩展资料:
真空环境:
利用真空泵可以轻易获得真空环境。水环式真空泵其工作原理:
由两个叶轮工作,在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮旋转时,水被叶轮抛向四周,由于离心力的作用,水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。
水环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切,水环的上部内表面刚好与叶片顶端接触(实际上叶片在水环内有一定的插入深度)。
此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间,一侧半个月牙形空间内相邻两叶片间的空间不断增大,气体通过吸气口不断吸入气体。
另一侧半个月牙形空间内相邻叶片间的空间不断缩小,吸入的气体不断被压缩,压力不断增大,当压强大于外界压强时,气体经排气孔排出。在泵连续运转过程中,不断的进行吸气、压缩、排气的过程,从而获得真空。
参考资料来源:百度百科——真空环境
气体会因为地心引力,不会被外太空真空吸走。
地心引力(Gravity):一切有质量的物体之间产生的互相吸引的作用力。地球对其他物体的这种作用力,叫做地心引力。其他物体所受到的地心引力方向向着地心。 这是由于地球自转造成的。地球自转会产生一个叫地转偏向力的力。在北半球它使物体在运动时方向向右偏;在南半球它使物体运动是方向向左偏。所以在北半球是逆时针,在南半球的话就是顺时针。 根据牛顿的万有引力定律,任何有质量的两种物质之间都有引力。
【摘要】元素钛(Ti是一种过渡金属,在过去很长一段时间内人们一直认为它是一种稀有金属。从20世纪40年代以后,钛及其亿合物被广泛应用于飞机、火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船、舰艇、军工、医疗以及石油化工等领域。科学家预言:21世纪金属钛将是冶金工业是最重要产品之一。
人类在使用金属的历史进程中,经历了铜、铁、铝之后,第四种将被广泛应用的金属元素是哪一种呢? 这种金属已被科学家预言为钛。这是因为钛具有熔点高、硬度大、可塑性强、密度小、耐腐蚀等优点。
一、钛的发现和性质
钛是1791年被英国牧师格累高尔发现的。1795年马丁,克拉普罗特在分析一种金红石时,认识到这种矿石是一种金属氧化物,并将这种金属命名为钛,由于钛很容易和常见的金属形成合金,在发现后很多年内,许多人企图从它的化合物中将它分离出来,都未获成功,直到1910年才由美国化学家亨特将很纯的TiCl4和金属Na一齐放进耐高压的钢缸中,将缸加热到红热,冷却后,洗去NaCl得到纯度高达99.9%的钛。
钛的年产量表
1910年
1947年
1948年
1955年
1957年
1962年
1972年
0.2吨
2吨
10吨
1.7万吨
2万吨
10万吨
20万吨
进入70年代以来,钛的年产量仍以15%的速度稳步上升。例如英国,10年内对钛材料的需求量至少增长了800%。
钛外观似钢,具有银灰光译。钛的强度大,钛合金抗拉强度达180kg/mm3。钛的特性是度小(4.51g/cm3),硬度大,熔点高(1675℃),高纯度钛具有良好的可塑性,但当有杂质存在时变得脆而硬。在室温时钛不与氯气、稀硫酸、稀盐酸和硝酸作用,但能被氢氟酸、磷酸、熔融碱侵蚀。钛很容易溶解于HF+HCl(H2SO4)中,钛最突出的性能是对海水的抗腐蚀性很强,有人将一块钛沉入海底,五年以后取上一看,上面粘附着许多小动物与海底植物,本身却一点也没有被锈蚀,依上亮光闪闪!
二、钛及其主要化合物的应用
钛具有超众的性能和储藏量大(在地壳中约占总重量的0.42%,在金属世界里排行第七,含钛的矿物多达70多种、在海水中含量是1ug/L,在海底结核中也含有大量的钛)的特点。目前钛的用途发展很快,已被广泛应用于飞机、火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船、舰艇、军工、轻工、化工、纺织、医疗以及石油化工等领域。
极细的钛粉,是火箭的好燃料;钛的抗腐蚀能力,比常用的不锈钢强15倍,使用寿命比不锈钢长10倍以上。在电影的底片和正片制作中,需要使用多种强酸强碱等药物,它们对洗印设备腐蚀十分严重,洗印设备中的齿轮最多只能使用几个月,1980年西安电影制片厂试用钛材,结果设备运转一年多时间,齿轮丝毫没有腐蚀。
钛在外科医疗手术上的应用,也非常引人入胜。目前,外科接骨是用不锈钢,使用不锈钢有一个缺点,就是接骨愈合之后,要把不锈钢片再取出来,这是件十分痛苦的事。不然,不锈钢会因生锈而对人体产生危害。如果改用钛制的“人造骨胳”将使骨科技术完全改观。在头损坏的地方,用钛片与钛螺丝钉,过了几个月,骨头就会重新生长在钛片的小孔与螺丝里,新的肌肉纤维就包在钛的薄片上,钛骨骼宛如真正的骨骼一样和血肉相联,起到支撑和加固作用,所以,钛被人们赞誉为“亲生物金属”。现在它已开始应用于膝关节、肩关节、肋关节、头盖骨、主动心瓣、骨骼固定夹等方面。
在炼钢工业中,少量钛是良好的脱氧、除氮及除硫剂。
二氧比钛是一种宝贵的白色颜料,叫钛白。钛白兼有铅白的掩盖性能和锌白的持久性能,它是世界上最白的物质之一,1克钛白可以把450多平方厘米的面积涂得雪白。特别可贵的是钛白无毒。现在每年用做颜料的二氧化钛有几十万吨。
由于二氧化钛具有高熔点的性质,常被用来制造耐火玻璃、釉料、珐琅、陶土、耐高温的实验器皿等。
如何开发海水中的铀资源,是个大难题,海水中含有40万吨铀,从1956年起,人们才找到一种最有希望的铀吸附剂—水合二氧化钛,从此研制了一套以二氧化钛为基础的海洋提铀技术,每克吸附剂已达到吸附1毫克铀的水平。
四氯化钛在湿空气中会冒出大量白烟。由于它具有这种特性,在军事上常用它作为人造烟雾剂。特别是在海洋上,水汽多,一放四氯化钛,浓烟就象一道白色的长城,挡住了敌人的视线。
钛酸钡晶体被广泛应用于超声波仪器和水底探测器中。这是因为具有受压斩改变形状时,会产生电流;一旦通电又会改变形状。把钛酸钡放在超声波中,它受压便会产生电流,由它所产生的电流的大小可以测知超声波的强弱;相反,用高频电流通过它,则可以产生超声波。
在用金色装饰工艺品和日用品中,由于它们的硬度低、容易刺破和磨损,不能耐久。当在这些物质的表面镀一层氮化钛时,外观几乎和黄金的镀层一模一样,而比黄金以及硬质合金更耐磨,这种镀层被誉为具有“永不磨损性”。
有机钛聚合物,可用作表面活性剂、分散剂、抗水剂或防锈剂。
三、钛合金的应用
目前人类使用的四个系列的贮氢金属中,钛系是其中一种,也是比较便宜的一种,但目前人类还没有找到更理想的“贮氢金属”,一旦这个问题解决了,人们就可以用氢做燃料。
“钛飞机”可以减轻机体重量5吨,多载乘客100多名。在新型喷气发动机中,钛合金已占整个发动机重量的18~25%;在最新出现的超音速飞机上,钛的使用量几乎占到整个机体结构总重量的95%,所以,如果没有钛合金就很难发展目前的超音速飞机。
用钛制造的潜艇,不仅比钢制潜艇经久耐用,而且可以潜入更大的深度,钛潜艇可以下潜到4500米以下,这是钢制潜艇无法逾越的界限。用钛制造军舰、轮船,不用涂漆,在海水中航行几年也不会生锈。由于钛不是铁磁体物质,不会被磁水雷发现,这点在军事上特别重要,如果没有钛炼成的耐热钢,目前使用的常规武器步枪和机枪的寿命也只能是最初的4.5秒。
利用钛和锆对空气的强大吸收力,可以除去空气,造成真空。用钛锆合金制成的真空泵,可以把空气抽到只剩下十亿分之一。
钛铌合金是理想的超导材料。清华大学利用光学干涉原理和离子氮化钛处理制成了画面清晰、层次分明的山川水墨画。
在目前使用的最常见的两种不锈钢中,铬镍钛18-8-1型(含铬18%、镍8%、钛1%)是工业上最常用的。
碳化钛(TiC)颇象碳化铁,具有金属光泽。可它比碳化铁具有更高的熔点和更高的硬度。所以,它有着实际应用价值。
用钛制器皿保存的食物,色、香、味经久不衰;钛制炊具既轻巧,又不会生锈,最合科学卫生。
用钛合金制成的高压容器,能够耐受2500个大气压的高压。
钛和镍组成的合金,被成为“记忆合金”。这种合金制成预先确定的形状,再经定型处理后,若受外力变形,只要稍微加热便可恢复原来的面貌。这种合金目前已在不少领域得到应用。如美国阿波罗号飞船上用的天线,就是这种记忆合金;上海第一医学院附属第九人民医院已将这种记忆合金用于妇女绝育手术中;另外还可用于仪表、电子装置等领域。
现在,对钛的广泛使用最大障碍是钛很难冶炼。因为钛的熔点很高,冶炼钛就要在更高的温度下进行,而在高温下钛的化学性质又变得很活泼,因此冶炼要在惰性气体保护下进行,还要不使用含氧材料,这就对冶炼设备、工艺提出了很高的要求。目前冶炼的钛70%左右用在制造飞机、导弹、宇宙飞船、人造卫星等方面。
目前人类对钛的应用仅仅是一个良好的开端,金属钛的前程无量,所以钛被授予“21世纪金属”的称号。
参考资料:http://www.enease.com/wenzhang-Ti.htm
自然界中的海上风暴?火山爆发?大陨石落地?海啸?电闪雷鸣?波浪击岸?水中漩涡?空中湍流?龙卷风?磁暴?极光等都可能伴有次声波的发生?
人类活动中的火炮发射?导弹飞行?核爆炸?轮船航行?汽车急驰?高楼和大桥摇晃,甚至像鼓风机?搅拌机?扩音喇叭等也都能产生次声波?
大气温度密度和风速随高度具有不均匀分布的特性,会使次声在大气中传播时出现“影区”?聚焦和波导等现象?
次声波在大气中传播时,可以同时受到大气上声道和大气下声道的双重作用?在距离声源100千米至200千米处,次声信号很弱,通常将这样的区域称为影区?在某种大气温度分布条件下,经过声道传输次声波聚集在某一区域,这一区域称它为聚焦区?
湍流的作用会引起次声波的衰减,但是它们的影响都很小,通常可略去不计?由于次声的频率很低,所以大气对次声波的吸收系数很小,因而其穿透力极强,可传播至极远处而能量衰减很小?
地震时和地震前会发生奇怪的声音,有时像远处“隆隆”的火车声,有时像“轰轰”的飞机声,有时像雷鸣,有时像牛叫?这是人耳能听到的,在这同时,还有人耳听不到的,就叫次声?
地震时,由于震中的激烈振动,产生的类似水的波纹的纵横震波和表面波,在地表面以不同的速度传播?这些复杂的振动会向空气辐射频率不同的声波?地面有山谷,这些声波遇到山谷,山谷也会传递声波?所以地震时会产生来源复杂的次声波?
火山喷发也会产生次声,有的熔岩不断地涌出,有的呈节奏性地喷发,有的呈爆炸性地喷发?爆炸性地喷发产生的次声最为强烈,能量也最大?龙卷风的旋涡直径一般在几十米至几百米,风速可达每秒100米至每秒150米?龙卷风也会产生比较强烈的次声?台风产生的次声波也很厉害,一般周期在4秒至8秒之间?
雷暴?雹?风暴等恶劣天气都会发生次声?我们人类一些活动也会产生次声,如:运载火箭的发射?鼓风机?真空泵?柴油机等?
总之,次声的来源很广,对我们的危害也很大?但是,随着科学技术的不断发展,也许在不久的将来,我们可以充分地利用次声,让它更好的为我们人类服务?
闪电