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[发明专利]一种氢氧燃料电池的重心调节装置及方法-CN202310934912.5在审
发明人：张春伟;郭嘉翔;齐向阳;李绍斌;樊凤彬;王静;崔皓玉;黎迎晖;余海帅;苏谦;陈永;杨括;李山峰 -专利权人：北京航天试验技术研究所
申请日： 2023-07-27 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： H01M8/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种氢氧燃料电池的重心调节装置及方法。该装置在液氢储罐、液氧储罐、氢侧上水箱、氢侧下水箱、氧侧上水箱、氧侧下水箱内部均设置轻质防晃隔板，而液氢储罐、液氧储罐则又分别设置了在高压下运行的圆形液氢波动抑制板、圆形液氧波动抑制板，可有效防止上述储罐或水箱在航行时产生晃动。另外，该装置通过中心一体化设计，使液氢储罐、氢侧上水箱、氢侧下水箱的重心均位于氢侧同心固定架轴线上，液氧储罐、氧侧上水箱、氧侧下水箱的重心均位于氧侧同心固定架轴线上，便于重心调控。本发明通过控制器主动调节氢侧上水箱、氢侧下水箱、氧侧上水箱、氧侧下水箱中的水位高度，可使整体氢氧燃料电池系统的重心维持不变。
一种燃料电池重心调节装置方法

[发明专利]一种冷启动的液氢储供系统及其方法-CN202310969324.5在审
发明人：张春伟;郭永朝;李绍斌;齐向阳;樊凤彬;王静;张平;余海帅;黎迎晖;苏谦;杨括;陈永;李山峰 -专利权人：北京航天试验技术研究所
申请日： 2023-08-02 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： H01M8/04082 文献下载
摘要：本发明公开了一种冷启动的液氢储供系统及其方法，涉及氢空燃料电池技术领域。本发明采用液氢对经过压缩机压缩后的空气进行冷却，降低燃料电池的结构热负荷并可作为空调制冷冷源；利用高压氢气温度高于转换温度时节流升温的特性结合氢气燃烧器，实现氢空燃料电池的快速冷启动，且结构简单、性能稳定；利用高压氢气温度低于转换温度时节流降温的特性结合液氢冷源，实现氢空燃料电池的正常运行时的冷却，减少氢空燃料电池的能量消耗并提高运行效率。
一种冷启动液氢系统及其方法

[发明专利]一种液氢飞机储供系统及其方法-CN202310935586.X在审
发明人：张春伟;王克军;马利亚;魏金莹;宋建军;王静;张平;黎迎晖;苏谦;余海帅;杨括;陈永;陈静 -专利权人：北京航天试验技术研究所
申请日： 2023-07-27 - 公布日： 2023-10-17 - 主分类号： H01M8/04089 文献下载
摘要：本发明公开了一种液氢飞机储供系统及其方法。该液氢飞机储供系统利用氧分子的低温强顺磁性和氮分子的逆磁性，设计氧氮分离能力逐渐提升的双段式富氧结构，获取高含氧量空气，大幅提升氢空燃料电池的运行效率；同时，将氢空燃料电池的产物水与贫氧空气热质交换产生制冷效果后再进行排空，提升空气的冷却效率。本发明可实现液氢飞机中氢空燃料电池的氢气和空气的高效连续供应，保证氢空燃料电池的运行稳定性；利用露点间接蒸发冷却器和液氢汽化器对空气进行连续降温，强化空气内部氧分子的体积磁化率；且设计的氧氮分离器结构简单、性能稳定，有利于小型化、轻量化和集成化设计，符合航空部件的技术要求。
一种液氢飞机系统及其方法

[发明专利]一种采用斯特林低温冷机的火星表面氧气液化系统及方法-CN202211022110.9有效
发明人：张春伟;杨思锋;李岩;李绍斌;李玮;王晓宇;王遥;黎迎晖;周博文;时云卿 -专利权人：北京航天试验技术研究所
申请日： 2022-08-25 - 公布日： 2023-06-16 - 主分类号： F25J1/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种采用斯特林低温冷机的火星表面氧气液化系统及方法。本发明以斯特林低温冷机作为火星表面氧气液化主要冷源对氧气进行充分预冷，并设计基于火星大气冷却的恒温箱使斯特林低温冷机处于最佳工作温区，恒温箱内设计多级低温冷机的冷却形式，根据斯特林低温冷机制冷量随温度上升而增加的特性，在火星大气温度和氧气气液饱和温度之间进行逐级冷却，最终完成氧气液化。本发明可有效减少低温冷机数量，降低氧气液化所需的能源消耗，特别适用于大流量的氧气液化情况。
一种采用斯特林低温火星表面氧气液化系统方法

[发明专利]一种可用于在不同饱和压力下进行稳态池沸腾的实验装置-CN202110544079.4有效
发明人： 黎迎晖;陈志豪;宇高义郎 -专利权人：天津大学
申请日： 2021-05-19 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： G01N25/20 文献下载
摘要：本发明涉及一种可用于在不同饱和压力下进行稳态池沸腾的实验装置，包括外壳、端盖、加热器和温度传感器，加热器用于对沸腾溶液加热，温度传感器用于检测沸腾溶液的温度。其特征在于，所述的实验装置还包括内胆、真空泵、恒温槽、设置在外壳上的至少一组入口接管和出口接管，端盖用于密封外壳和内胆，由外壳和端盖所密封的腔体与由内胆与端盖所围成的内腔之间不连通；内胆与外壳之间的腔体通过入口接管和出口接管与恒温槽相连通，恒温槽内冷却剂在腔体内循环，用于控制内胆的温度；沸腾溶液置于内胆里，真空泵用于对内胆抽取真空。本发明还提供利用所示装置实现的进行稳态池沸腾实验的方法。
一种用于不同饱和压力进行稳态沸腾实验装置

[发明专利]一种火星表面运载火箭推进剂原位制备一体化系统及方法-CN202211022113.2有效
发明人：张春伟;柴栋栋;齐向阳;李玮;朱晓彤;王遥;魏金莹;黎迎晖;时云卿 -专利权人：北京航天试验技术研究所
申请日： 2022-08-25 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： C06D5/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种火星表面运载火箭推进剂原位制备一体化系统及方法。本发明利用火星大气中的二氧化碳制备甲烷推进剂，利用火星含水矿物质中的水电解制备液氧推进剂以及生命维持系统所需的氧气，与液氧甲烷运载火箭和火星探测任务需求的契合度高。本发明将液态甲烷制备过程的产物水输送至电解水系统，所以可使含水矿物质的开采量减少一半，即将火星二氧化碳中的氧元素作为液氧推进剂的重要来源。
一种火星表面运载火箭推进原位制备一体化系统方法

[发明专利]一种飞机液氢动力系统-CN202310143562.0在审
发明人：曲捷;李山峰;陈静;于兰;李岩;周博文;黎迎晖 -专利权人：北京航天试验技术研究所
申请日： 2023-02-10 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： B64D37/30 文献下载
摘要：本发明属于氢能应用技术领域，具体涉及一种飞机液氢动力系统。所述系统包括液氢储罐、液氢泵、换热器Ⅰ、换热器Ⅱ、氢发动机Ⅰ、氢发动机Ⅱ、若干截止阀、安全阀和减压阀；换热器Ⅰ的换热能力高于换热器Ⅱ；所述系统采用液氢泵作为液氢输送驱动设备，采用不同换热能力的换热器作为液氢换热装置，只采用液氢截止阀作为系统调控阀门，充分考虑液氢飞机运行过程中不同工况下对氢燃料流量需求，提出了一种简洁的输氢流程，通过液氢泵、换热器和截止阀的配合机制，最终实现氢燃料输送流量快速调节，以匹配不同运行工况下的流量需求，最终实现氢燃料的稳定连续供给以及输送流量的快速调节，保障了系统可靠性，简化调控过程，提高系统整体热效率。
一种飞机液氢动力系统

[发明专利]一种低温多相流体搅拌装置-CN202310023330.1在审
发明人：陈静;申娟;齐向阳;王淮英;王健;崔腾飞;李强;黎迎晖;余海帅;苏谦;王静 -专利权人：北京航天试验技术研究所
申请日： 2023-01-09 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： B01F27/112 文献下载
摘要：本发明涉及一种低温多相流体搅拌装置，包括：输入组件包括第一转轴和第一磁力轮，第一转轴和第三转轴连接，第一磁力轮和第一转轴连接；传动组件包括第二转轴和第二磁力轮，第二磁力轮和第一磁力轮连接，第二磁力轮和第二转轴固定连接；搅拌组件包括搅拌棒和搅拌叶片，搅拌棒和第二转轴连接，搅拌叶片和搅拌棒连接；动力单元包括动力源和第三转轴，动力源和第三转轴连接，第一转轴和第三转轴连接。动力单元将动力传输到输入组件，再通过传动组件，将动力源传递到搅拌组件；通过第一磁力轮和第二磁力轮的传动，能够实现非接触式的动力传输，并能够将动密封转换成静密封更加可靠，便于实现清洁无尘传动，同时也能避免热泄露事故。
一种低温多相流体搅拌装置

[发明专利]一种埋地管道泄漏监测定位装置及方法-CN202211465717.4在审
发明人：张春伟;李山峰;马军强;马利亚;苏韬;王晓宇;王遥;黎迎晖;苏谦;余海帅;刘玉涛 -专利权人：北京航天试验技术研究所
申请日： 2022-11-22 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： F17D5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种埋地管道泄漏监测定位装置及方法。本发明利用天然气或氢气等介质泄漏时产生的氮渗透现象有效解决了埋地管道泄漏难以检测的问题。本发明采用了一种先被动检测再主动式扰动检测的方法，可以实现多种复杂情况下的埋地管道泄漏位置定位，总体准确性较高。该装置整体经济成本低、安全性高，埋地管道泄漏监测定位装置的相关部件可安装在连接法兰处，不会对埋地管道整体结构和布局产生影响，应用和推广方便。
一种管道泄漏监测定位装置方法

[发明专利]一种无人机氢燃料电池的液氢供气系统及供气方法-CN202211307398.4在审
发明人： 黎迎晖;曲捷;王遥;李山峰;陈静;胡滨;李强;陈红兵 -专利权人：北京航天试验技术研究所
申请日： 2022-10-24 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： F17C7/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种无人机氢燃料电池的液氢供气系统及供气方法，所述供气系统包括液氢储罐，所述液氢储罐内部设有用于盛装液氢的内部罐体，所述内部罐体的外侧具有包覆所述内部罐体底部、柔性的电加热器；所述内部罐体基于增压策略确定所述内部罐体中的液氢的气化方式；液氢储罐内的氢气挤压液氢经第一调节阀控制依次经过第一换热器、第二换热器进行气化，第二换热器产生的气化氢气进入两个支路；第一支路中的氢气经过减压阀降低压力至燃料电池所需的氢气压力；第二支路中的氢气经由所述第三调节阀和所述单向阀返回所述内部罐体，用于实现所述内部罐体自增压。所述供气系统简化了供气系统，提升了整个系统的储重比。
一种无人机燃料电池液氢供气系统方法

[发明专利]一种多组合低温推进剂深度过冷一体化系统及其方法-CN202211465704.7在审
发明人：张春伟;马军强;马利亚;于兰;李岩;郭嘉翔;王遥;余海帅;苏谦;黎迎晖;王成刚 -专利权人：北京航天试验技术研究所
申请日： 2022-11-22 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： F25B9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种多组合低温推进剂深度过冷一体化系统及其方法，属于低温设备领域。本发明通过设置串联双级氦膨胀机来构建特定的梯级温区，以氦工质作为闭式循环介质，最终实现多种低温推进剂组合的高效深度过冷。本发明采用串联设置的两级氦膨胀机，可通过设定氦膨胀机出口压力实现液氧、液氢的高效快速致密化，并可减少由于高膨胀比对一级膨胀机设备性能提出的高要求。同时本发明利用价格低廉、安全性高的液氮介质预冷压缩后的高温氦工质以及液氧推进剂，可有效降低氦气压缩机、氦膨胀机等部件的功率、加快液氧推进剂降温速率，提升一体化系统整体运行效率。本发明整体结构符合航天发射场的致密化低温推进剂加注系统要求。
一种组合低温推进深度过冷一体化系统及其方法

[发明专利]一种高密度氢氧推进剂同步制备系统及其方法-CN202211465705.1在审
发明人：张春伟;马利亚;马军强;于兰;谭周明;王遥;郭嘉翔;苏谦;余海帅;黎迎晖;杨思锋 -专利权人：北京航天试验技术研究所
申请日： 2022-11-22 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： C06B21/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种高密度氢氧推进剂同步制备系统及其方法，属于低温设备领域。本发明通过将高密度氢氧推进剂的制备过程耦合在开式氦液化循环流程中，可实现高密度氢氧推进剂组合的高效一体化制备，且制备规模将远大于低温冷机、抽空减压等传统方法，符合航天发射场对致密化低温推进剂制备和加注系统要求。本发明的系统中各回热器所处温区合理，构成温差均匀的梯度温度场，有效提升高密度氢氧推进剂同步制备系统的热力学效率。本发明利用价格低廉、安全性高的液氮介质两级预冷压缩后的高温氦工质，可有效降低氦气压缩机、氦膨胀机等部件的功率。
一种高密度推进同步制备系统及其方法

[发明专利]一种平衡利用热量的液氢动力系统及其平衡利用热量方法-CN202210853784.7在审
发明人：曲捷;王遥;张春伟;李山峰;杨行;崔皓玉;黎迎晖 -专利权人：北京航天试验技术研究所
申请日： 2022-07-12 - 公布日： 2022-11-18 - 主分类号： H01M8/04007 文献下载
摘要：本发明公开了一种平衡利用热量的液氢动力系统及其平衡利用热量方法，涉及氢能应用技术领域，该液氢动力系统，包括：液氢储罐、缓冲罐、燃料电池(或发动机)、中冷器、空气压缩机、液氢泵和盘管；其平衡利用热量方法能够有效利用液氢的冷量冷却燃料电池(或发动机)，并利用燃料电池(或发动机)的热量使液氢汽化，代替传统汽化器的功能，实现系统内部的热量平衡利用，提高系统能量利用效率。
一种平衡利用热量液氢动力系统及其方法

[发明专利]一种用于液氢发动机测试的混合增压液氢输送系统及方法-CN202211022127.4在审
发明人：张春伟;王成刚;王克军;马利亚;齐向阳;郭嘉翔;王晓宇;黎迎晖 -专利权人：北京航天试验技术研究所
申请日： 2022-08-25 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： F17D1/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于液氢发动机测试的混合增压液氢输送系统及方法。在本发明中，利用液氮和液氦对增压的常温高压气进行充分冷却，减少进入液氢储罐中的外部热量，从而减小液氢发生超临界转变的温度驱动势差，降低发生超临界转变的液氢量，保证液氢输送系统在规定时间内均可输出常规液氢。本发明的液氮流量和液氦流量可以根据增压氢气的流量进行反馈调整，可以实现增压氢气温度的精确控制。而且增压完成后，液氢储罐中的氦气可通过纯化器回收，减少宝贵氦资源的损耗。
一种用于液氢发动机测试混合增压输送系统方法

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