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[发明专利]一种化学反应流场的可视化解析方法及系统-CN202310373769.7在审
发明人：林鑫;罗家枭;杨俊娜;吴杰;王泽众;李飞;余西龙 -专利权人：中国科学院力学研究所
申请日： 2023-04-10 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： G16C20/10 文献下载
摘要：本发明提供了一种化学反应流场的可视化解析方法及系统，方法包括：用标准黑体炉标定出RGB相机和高速相机在测量目标对应波长下的响应；用RGB相机和安装有测量目标对应波长滤光片的高速相机对目标化学反应流场进行图像采集；根据RGB相机的响应和采集的目标化学反应流场的图像，拟合出目标化学反应流场的灰体辐射曲线，结合高速相机在测量目标对应波长下的响应，得到测量目标对应波长处的理论灰体辐射图像，基于测量目标对应波长处的图像，通过光谱处理和数字图像处理，滤除目标化学反应流场中测量目标对应波长处的高温固体辐射干扰。本发明还提供了基于上述方法的系统，解决了现有技术中化学反应流场可视化图像中无法滤除灰体辐射的问题。
一种化学反应可视化解析方法系统

[发明专利]一种固液火箭发动机火焰动力学特性研究方法及系统-CN202310373772.9在审
发明人：林鑫;罗家枭;王泽众;王若岩;李飞;余西龙 -专利权人：中国科学院力学研究所
申请日： 2023-04-10 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： G01M15/10 文献下载
摘要：本发明提供了一种固液火箭发动机火焰动力学特性研究方法及系统，方法包括：使用高速相机在包括化学发光物质对应波长的多波长下对标准黑体炉成像，结合标准黑体辐射曲线获得黑体在多波长下每个波长处的辐射强度，得到高速相机在相应波长下的响应；使用高速相机采集固液火箭发动机燃烧室内的火焰在多个波长下每个波长处辐射信号的图像；根据高速相机在相应波长下的响应，拟合出化学发光物质对应波长处的理论黑体辐射图像，结合化学发光物质对应波长处的火焰图像，以滤除发动机燃烧室内未完全热解燃料的黑体辐射。本发明还提供了基于上述方法的系统，解决了现有技术中获得的固液火箭发动机燃烧室内火焰图像含有黑体辐射、化学发光图像不真实的问题。
一种火箭发动机火焰动力学特性研究方法系统

[发明专利]一种固液发动机燃烧机理的研究方法及系统-CN202211556757.X有效
发明人：林鑫;罗家枭;张森豪;周功喜;张泽林;王泽众;李飞;余西龙 -专利权人：中国科学院力学研究所
申请日： 2022-12-06 - 公布日： 2023-06-20 - 主分类号： F02K9/96 文献下载
摘要：本发明提供了一种固液发动机燃烧机理的研究方法及系统，方法为基于安装在前燃烧室和后燃烧室的合束成像光纤，多角度采集燃烧室内的火焰化学发光成像，针对火焰图像，提炼燃烧室内燃场的火焰模态分布及动态信息，以分析内燃场的流动和燃烧特性。基于该方法提供了一种系统，在前燃烧室和后燃烧室上打孔以安装保护工装和光纤镜头，光纤镜头由合束光纤连接到高速相机，通过高速相机采集主燃烧室内燃场的火焰化学发光成像。本发明提供的方法及系统，能够在高温高压、真实发动机条件下对固液火箭发动机药柱内部封闭空间的扩散燃烧火焰可视化，进而分析其内燃场流动、燃烧特性，以解决现有技术中无法记录固液发动机燃烧室内的完整燃烧过程的问题。
一种发动机燃烧机理研究方法系统

[发明专利]一种高钒高速钢球形微粉及其制备方法和装置-CN202010192693.4有效
发明人：孟令光;余西龙;郑兰君;王秀霞 -专利权人：连云港倍特超微粉有限公司
申请日： 2020-03-18 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： B22F1/065 文献下载
摘要：本发明涉及一种高钒高速钢球形微粉及其制备方法和装置，其质量百分比为：C，1.0～4.0％；V，3.0～13％；Si，0.2～1.2％；Cr，2.0～12％；Mo，3.0～10.0％；Ta，0.05～2.0％；余量为Fe。所述高钒高速钢球形微粉的制备方法步骤包括原材料准备、中频炉熔化、预脱氧、二次加料、终脱氧、变质处理、雾化造粒、筛分处理等。所述的雾化造粒，采用惰性气体雾化与离心雾化相结合的方法进行充分的雾化造粒。本方法具有球形微粉一次收率高、粒径分布窄且可调控的优点，制得的高钒高速钢球形微粉产品具有球形度好、含氧量低的特点。
一种高速钢球形及其制备方法装置

[发明专利]激光熔覆用核壳结构复合微粉及其制备方法和应用-CN202211686885.6在审
发明人：孟令光;刘二勇;胡永琪;余西龙;李博 -专利权人：连云港倍特超微粉有限公司
申请日： 2022-12-26 - 公布日： 2023-04-14 - 主分类号： C23C24/10 文献下载
摘要：本发明提供了一种激光熔覆用核壳结构复合微粉及其制备方法和应用，激光熔覆用核壳结构复合微粉包括铁基合金以及弥散在铁基合金内的微纳粉体；微纳粉体包括碳化钨、碳化铬、碳化硅、氧化铬、氧化锆、氮化钒、氮化硅中的至少一种；微纳粉体的平均粒径为50‑400nm；微纳粉体占激光熔覆用核壳结构复合微粉的质量百分比为0.5～20.0％。本发明的激光熔覆用核壳结构复合微粉将预制的增强相微纳粉体包裹于基础材料铁基合金中，有助于激光熔覆涂层中增强相与基础材料铁基合金的结合度，充分发挥其增强和耐磨作用。
激光熔覆用核壳结构复合及其制备方法应用

[发明专利]固液火箭发动机燃烧控制方法及变推力固液火箭发动机-CN202210666487.1有效
发明人：林鑫;张泽林;王若岩;王泽众;罗家枭;李飞;余西龙 -专利权人：中国科学院力学研究所
申请日： 2022-06-14 - 公布日： 2023-04-14 - 主分类号： F02K9/72 文献下载
摘要：本发明提供一种固液火箭发动机燃烧控制方法及变推力固液火箭发动机，固液火箭发动机采用通过螺旋叶片形成螺旋通道的螺旋嵌套式药柱；通过调控氧化剂的喷注方式，以使得氧化剂沿螺旋嵌套式药柱轴向直流喷注、与螺旋通道的螺旋方向相同的旋流方向同旋喷注，或与螺旋通道的螺旋方向相同的旋流方向反旋喷注，进而改变燃烧界面的退移速率。变推力固液火箭发动机中，氧化剂入口连通集成式喷注器，通过控制喷注通道进而控制氧化剂的喷注方式，实现推力调控。本发明中基于氧化剂的旋流方向对于螺旋嵌套式药柱退移速率的影响特性，实现了固液火箭发动机燃烧特性的有效调控，解决了固液火箭发动机的发动机推力调控结构复杂的问题。
火箭发动机燃烧控制方法推力

[发明专利]一种防热材料催化复合系数测量系统-CN202110109203.4有效
发明人：林鑫;方思晗;李飞;余西龙 -专利权人：中国科学院力学研究所
申请日： 2021-01-27 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： G01N21/31 文献下载
摘要：本发明提供一种防热材料催化复合系数测量系统，包括：待测模型；高焓风洞；激光器，在信号发生器的控制下输出激光，单个扫描周期波长范围覆盖目标吸收线对应的波长，且输出的激光经分束器分成两路，其中一路经光束整形系统调整为片光后紧贴待测模型的端面由另一侧阵列探测器接收；干涉仪，接收激光器的另一路激光并进行信号波长的标定；处理系统，利用数据分析模块接收信号进行综合处理，计算出待测模型材料表面的催化复合系数。本发明基于原子吸收光谱技术，通过定量测量材料表面原子浓度梯度分布，实现材料表面催化复合系数的定量评估；从微观原子角度表征催化复合过程，为深入探究防热材料表面催化复合机理提供了新的技术手段。
一种防热材料催化复合系数测量系统

[发明专利]一种固液发动机药柱及其制备方法-CN202211497101.5有效
发明人：林鑫;王若岩;王泽众;张泽林;孟东东;余西龙 -专利权人：中国科学院力学研究所
申请日： 2022-11-28 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： F02K9/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种固液发动机药柱及其制备方法，通过单位螺旋二十四面体极小曲面结构沿三维进行阵列至大于药柱的尺寸，得到螺旋二十四面体晶格结构；进行加厚，获得片层状螺旋二十四面体晶格结构；将药柱模型与片层状螺旋二十四面体晶格结构相交，得到与药柱模型一致的螺旋二十四面体晶格结构；3D打印后得到药柱的金属燃料架构，在金属燃料架构的孔隙中填充固体燃料，固化成型为药柱。本发明通过使用金属材质极小曲面结构嵌入固体药柱的方法，实现了金属燃料的均匀添加，提高了药柱的密度比冲，不会对发动机其他部件、结构有任何负担性影响，解决了现有技术中金属粉末难以在固体燃料中分布均匀的问题。
一种发动机及其制备方法

[发明专利]羽流流动数据处理方法、装置和计算机设备-CN201811189950.8有效
发明人：包醒东;毛宏霞;王振华;潘新蕾;董雁冰;余西龙 -专利权人：北京环境特性研究所
申请日： 2018-10-12 - 公布日： 2023-01-20 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明涉及一种羽流流动数据处理方法，所述方法包括：获取喷管出口数据，根据所述喷管出口数据获取所述喷口流出的射流的第一气流流动数据和所述射流的各流动区域信息；获取环境的来流数据，根据所述来流数据和各所述流动区域信息分别获取来流的第二气流流动数据；根据所述第一气流流动数据、所述第二气流流动数据和各所述流动区域信息获取所述来流和所述射流相互作用后的羽流的第三气流流动数据；获取固体颗粒数据，根据所述固体颗粒数据和所述第三气流流动数据获取具有固体颗粒的羽流的第四气流流动数据。本发明提供的羽流流动数据处理方法可以获得两相羽流中固体颗粒物的流动特性，且计算过程较简单，计算效率高。
流流数据处理方法装置计算机设备

[发明专利]尾喷焰红外光谱辐射强度随视向角拟合计算方法-CN201910251195.X有效
发明人：包醒东;毛宏霞;王振华;余西龙;肖志河 -专利权人：北京环境特性研究所
申请日： 2019-03-29 - 公布日： 2023-01-20 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明涉及公开了尾喷焰红外光谱辐射强度随视向角拟合计算方法，包括步骤有：(1)实测获取或利用精细建模方法计算得到尾喷焰正侧向的红外光谱辐射特性曲线；(2)根据所述尾喷焰的控制状态参数，计算流场特征参数；(3)建立所述尾喷焰的各组分气体吸收系数变化函数、所述尾喷焰的线宽随波数变化函数和所述尾喷焰的温度变化函数，迭代计算温度随波数变化曲线，优化所述红外光谱辐射特性曲线；(4)将视向角和优化后的红外光谱辐射特性曲线通过统计谱带的解析模型，计算得到各视向角上的红外光谱辐射强度。本发明解决了以往尾喷焰红外光谱辐射强度随视向角计算效率低的问题。
尾喷焰红外光谱辐射强度拟合计算方法

[发明专利]应用于固液发动机药柱的内嵌金属特征结构及其制备方法-CN202211497078.X在审
发明人：林鑫;王若岩;王泽众;张泽林;孟东东;余西龙 -专利权人：中国科学院力学研究所
申请日： 2022-11-28 - 公布日： 2023-01-13 - 主分类号： F02K9/10 文献下载
摘要：本发明公开了应用于固液发动机药柱的内嵌金属特征结构及其制备方法，其方法为：绘制得到单位gyroid极小曲面结构；将单位gyroid极小曲面结构沿三维进行阵列至设定尺寸，得到gyroid晶格结构；对获得的gyroid晶格结构进行加厚，获得片层状gyroid晶格结构；根据药柱尺寸建立模型，与得到的片层状gyroid晶格结构相交，得到与药柱外形尺寸一致的gyroid晶格结构；3D打印得到具有gyroid晶格结构的内嵌金属特征结构。该金属特征结构利用gyroid结构无扭曲、平均曲率为零、拓扑结构复杂、曲面上受力点分布均匀、力学性能好的特点，提升了药柱整体的杨氏模量与屈服强度。
应用于发动机金属特征结构及其制备方法

[发明专利]一种基于组合式药柱的变推力固液火箭发动机-CN202210666260.7有效
发明人：林鑫;张泽林;王泽众;罗家枭;孟东东;李飞;余西龙 -专利权人：中国科学院力学研究所
申请日： 2022-06-14 - 公布日： 2022-12-23 - 主分类号： F02K9/72 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于组合式药柱的变推力固液火箭发动机，包括依次连接的氧化剂催化供应组件、切换式喷注器和组合药柱，氧化剂催化供应组件用于将氧化剂催化分解为高温氧气，高温氧气通过切换式喷注器送入组合药柱的燃烧通道；组合药柱包括由低退移速率燃料形成的基体以及多个均匀分布的叶片，相邻两个叶片之间形成的燃烧通道内填充有高退移速率燃料，且叶片在高退移速率燃料燃烧过程中仍保持燃烧通道结构，切换式喷注器能够以沿高退移速率燃料的燃烧通道的轴向直流喷注高温氧气，或沿高退移速率燃料的燃烧通道的轴向旋流喷注高温氧气；本发明将氧化剂的不同喷注方式与螺旋嵌套式药柱进行耦合，得到变推力的固液火箭发动机，鲁棒性更好。
一种基于组合式推力火箭发动机

[发明专利]一种用于螺旋嵌套式药柱的喷注器-CN202210666492.2有效
发明人：林鑫;张泽林;王泽众;罗家枭;孟东东;李飞;余西龙 -专利权人：中国科学院力学研究所
申请日： 2022-06-14 - 公布日： 2022-12-23 - 主分类号： F02K9/72 文献下载
摘要：本发明提供一种用于螺旋嵌套式药柱的喷注器，包括喷注筒体，以及形成于所述喷注筒体内部并向所述燃烧通道喷注氧化剂的内喷口通道，在所述喷注筒体上独立形成与所述内喷口通道连通的直流喷注通道和两个旋流喷注通道，氧化剂经过所述直流喷注通道以直流的方式进入所述内喷口通道，氧化剂经过两个所述旋流喷注通道从所述内喷口通道侧部喷射进入所述内喷口通道内部形成旋流；其中，两个所述旋流喷注通道在所述内喷口通道内部形成旋流方向相反。本发明提供的喷注器可应用于固液火箭发动机，通过选择喷注通道调控氧化剂的喷注旋流方向调控推力大小，解决了螺旋嵌套式药柱燃烧过程中退移速率的调制复杂问题。
一种用于螺旋嵌套式药柱喷注器

[发明专利]一种固液火箭发动机氧燃比偏移控制方法-CN202210666271.5有效
发明人：王泽众;林鑫;张泽林;罗家枭;孟东东;李飞;余西龙 -专利权人：中国科学院力学研究所
申请日： 2022-06-14 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： F02K9/72 文献下载
摘要：本发明公开了一种固液火箭发动机氧燃比偏移控制方法，设计螺旋嵌套式药柱的螺旋叶片的数量，以及调控向螺旋嵌套式药柱内的燃烧通道通入的氧化剂的喷注方式来调节燃面退移速率；选取同一数量的螺旋叶片的螺旋嵌套式药柱与不同喷注方式的组合进行氧燃比测试，以获得喷注方式对燃面退移速率的影响规律，进而获得优选喷注方式；选取不同数量的螺旋叶片与优选喷注方式螺旋叶片进行氧燃比测试，以获得螺旋叶片数量对燃面退移速率的影响规律，进而获得优选螺旋叶片数量，进而获得优选喷注方式与优选螺旋叶片数量的组合；本发明基于不同结构的螺旋嵌套式药柱耦合氧化剂的不同喷注方式，得到燃料后退移速率与燃烧特性差异。
一种火箭发动机偏移控制方法

[发明专利]一种变推力固液火箭发动机的螺旋嵌套式药柱及制作方法-CN202210666272.X有效
发明人：林鑫;孟东东;张泽林;王泽众;罗家枭;李飞;余西龙 -专利权人：中国科学院力学研究所
申请日： 2022-06-14 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： F02K9/72 文献下载
摘要：本发明提供一种变推力固液火箭发动机的螺旋嵌套式药柱及制作方法，包括中空柱状外壳，以及多组均匀分布在中空柱状外壳的螺旋叶片，在相邻螺旋叶片之间形成填充有高退移速率燃料的螺旋通道；螺旋叶片包括至少两段互成角度的叶片体，燃料逐渐燃烧至不同的叶片体位置以使得退移速率能够变化。其制作方法为依据火箭发射任务已知弹道的规划，设计药柱基体内每组螺旋叶片的分段数量及每段螺旋叶片的旋转夹角。本发明通过改进螺旋叶片的数量和角度，使得燃料的退移速率在燃烧过程中发生变化，实现对发动机推力的调控，从而解决了固液火箭发动机推力调控设计中结构复杂、挤占有效载荷的问题。
一种推力火箭发动机螺旋嵌套式药柱制作方法

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