Теплостойкие СВЧ датчики систем контроля режимов горения
Диссертация
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на Yakovkin Memorial 4th International Symposium on Surface Waves in Solid and Layered Structures, 1998 International Symposium on Acoustoelectronics, Frequency control and Signal generation and International Conference for Young Researchers on Acoustoelectronic and Acoustooptic Information Processing St… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Методы диагностики плазмы и пламен
- 1. 1. Электрофизические свойства плазмы и диагностические параметры
- 1. 2. Возбуждение и распространение электромагнитных волн в плазме
- 1. 3. СВЧ методы диагностики плазмы
- 1. 4. СВЧ диагностика процессов горения
- Глава 2. Автодинный метод внутрикамерной диагностики процесса горения в ракетном двигателе
- 2. 1. Требования к СВЧ датчикам, характеристики, конструкции
- 2. 2. Многозвенный резонатор
- 2. 3. Антенны
- 2. 4. Автодин
- Выводы по второй главе
- Глава 3. Влияние нагрева СВЧ датчиков на точность контроля параметров процесса горения
- 3. 1. Сравнительные оценки помеховых воздействий на автогенераторный датчик
- 3. 2. Теплофизическая модель СВЧ датчика
- 3. 3. Нагрев СВЧ датчика при стационарном режиме горения
- 3. 4. Флуктуационный нагрев СВЧ датчика
- 3. 5. Температурная погрешность СВЧ датчика в режиме выхода на марш
- Выводы по третьей главе
- Глава 4. Разработка термостабильных СВЧ датчиков
- 4. 1. Компенсация температурной погрешности кольцевой щелевой антенны
- 4. 2. Выбор электротехнических материалов
- 4. 3. Экспериментальная оценка функциональных возможностей и температурной погрешности СВЧ датчика систем контроля режимов горения, его применение
- Выводы по четвертой главе
- Выводы по диссертации
Список литературы
- Zarko V. Е. and Kuo К. К. Critical review of methods for regression rate measurements of condensed phase systems // Nonintrusive Combustion Diagnostics / K. K. Kuo and T. Parr (Eds). New York: Begel House, 1994, p. 600−623.
- Strand L. D., Magiawala K. R., and McNamara R. P. Microwave measurement of solid-propellant pressure-coupled response function // J. Spacecraft. 1980, v. 17, N6.
- Foss D. Т., Roby R. J., and O’Brien W. F. Development of dual-frequency microwave burn-rate measurement system for solid rocket propellant // J. Propulsion and Power. 1993, v.9, N 4.
- Venugopalan P., Jose K. A., Nair K. G., et al. Microwave method for locating inhornogeneities in cured rocket propellant samples// NDT International. 1986, v. 19, N6.
- Koch B. Reflexion de micro-ondes par des pheriomenes de detonation // C.r. Acad Sci Paris. 1953, v.236, p. 661−663.
- Cook M. A., Doran R. L., and Moris G, J. Measurement of detonation velocity by doppler effect at three-centimeter wavelength // J. Appl. Phys. 1955, v.26, N 3.
- Cawsey G. F., Farrands J. L., and / Thomas S. Observations of detonation in solid explosives by microwave interferometry // Proc. Roy. Soc. London. Ser. A: Mathematical and Physical Sciences, v.248, May 1958, p. 499−521.
- Johnson D. L. Microwave measurement of the solid propellant burning rates. Duarte: Giannini Controls Corp., TN, July 1962.
- Cole R. B. High pressure solid propellant combustion studies using a closed bomb // Rohm and Haas Co., Rept. S-68, Contract DA-01−021 ord-11, 909(Z). Huntsville, AL, Oct. 1965.
- Dean D. S. and Green D. T. The use of microwaves for the detection of flaws and measurement of erosion rates in materials // J. Scient. Instrum. 1967, v.44, N9.
- Wood H. L., O’Brien W. F., and Dale С. B. Measurement of solid propellant burning rates employing microwave techniques // Proc. of the 6th Intern. Sympos. on Air Breathing Engines. Paris, France, 1983.
- Gittins J., Gould R. D., Penny P. D., and Wellings P. C. Solid propellant combustion instability // J. British Interplanetary Soc. 1972, v.25, N 6.
- Wood H. L. and O’Brien W. F. Progress Report, NASA Research Grant NCR 47−004−024, Virginia Polytechnic Institute. Blacksburg. Va, 1968.
- Wood H. L. Final Report, NASA Grant NCR 47−004−024, Virginia Polytechnic Institute. Blacksburg. Va, 1970.
- Anicin B. A., Jojic В., Blagojevic D., et al. Flame plasma and the microwave determination of solid propellant regression rates // Combust. and flame. 1986, v.64.
- Bozic V. S., Blagojevic D. D., and Anicin B. A. Measurement system for determining solid rocket propellant burning rate using reflection microwave interfer-ometry // J. Propulsion and Power. 1997, v. 13, N 4.
- Bozic V. S., Blagojevic D. D., and Anicin B. A. Measurement system for determining solid propellant burning rate using transmission microwave interferome-try // J. Propulsion and Power. 1998, v. 14, N 4.
- Shelton S. V. A technique for measurement of solid propellant burning rates during rapid pressure transients // Bulletin of the 4th ICRPG Combustion Conference, CPIA Publication N 162- V.I.Silver Spring, Md, Dec. 1967, p. 361−372.
- Strand L. D., Schultz A. L., and Reedy G. K. Microwave Doppler shift technique for determining solid propellant transient regression rates // J. Spacecraft, and Rockets. 1974, v. 11, N 2.
- Болознев B.B., Чабдаров А. Ш. Датчик диэлектрической проницаемости потока ионизированного газа // Приборы и техника эксперимента, 1992, № 5, с. 149−152.
- В.Е. Зарко, Д. В. Вдовин, В. В. Перов Методические проблемы измерения скорости горения твердых топлив с использованием СВЧ-излучения // Физика горения и взрыва, 2000, т.36, № 1, с. 68−78.
- Мальцев В.М. Фундаментальные основы диагностики быстропротекаю-щих процессов // ПСУКД, 2001, № 8, с. 67−72.
- Foss D. Т., Roby R. J., and O’Brien W. F Development of a dual-frequency microwave burn-rate measurement system for solid rocket propellant // J. Propulsion and Power, 1993, v. 9, N 4, p. 497.
- Лебедев А. В., Лобойко Б. Г., Филин Б. П., Шапошников В. В. Ра-диоволновый метод измерения скорости горения взрывчатых материалов в герметичном объеме//Хим. физика, 1998, т. 17, № 9, с. 129−131.
- Астафьева Н. М. Вейвлет-анализ: основы теории и примеры применения // Успехи физ. наук, 1996, т. 166, № 11, с. 1145−1170.
- Резников Г. В. Самолетные антенны // М.: Сов. радио, 1962.
- Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ— М.: Высшая школа, 1988.
- Никольский В.В., Никольская Т. М. Электродинамика и распространение радиоволн. М., Наука, 1989.
- Носков В .Я. Автодины на полупроводниковых приборах СВЧ и их применение //Диссертация в виде научного доклада на соискание ученой степени доктора технических наук, Нижний Тагил, 1995.
- Кинг Р., Смит Г. Антенны в материальных средах // Пер. с англ. — М.: Мир, 1984, с. 416.
- Бригидин A.M., Микаев М. И. Перестройка частоты магнетрона в режиме самосинхронизации //Электронная техника/сер.Электроника СВЧ, 1976, № 2.
- Минаев М.И. Радиопередающие устройства СВЧ Минск,: Школа, 1978, с. 220.
- Борисенко А.А., Мендрул Н. Г., Правда В. И. Твердотельные генераторы СВЧ на диэлектрических волноводах (обзор) // Изв. вузов Радиоэлектроника, 1988, с.11−18.
- Фельд Я.Н., Бененсон JI.C. Антенно-фидерные устройства Изд. ВВИА, 1959, с. 551.
- Воробьев Н. Г, Авксентьев А. А., Стахова Н. Е. Проектирование слабонаправленных невыступающих антенн Казань, КАИ, 1984 .
- Хотунцев Ю.Л., Тамарчак Д. Я. Синхронизированные генераторы и автодины на полупроводниковых приборах М.: Радио и связь, 1982, с. 240.
- Царапкин Д.П., Генераторы СВЧ на диодах Ганна -М.: Радио и связь, 1982, с. 112.
- Давыдова М.С., Данющевский Ю. З. Диодные генераторы и усилители СВЧ М.: Радио и связь, 1986.
- Kurokava К. Some basic characteristics of broadband negative oscillator circuits//B.S.T.J, 1969, № 6.
- Алмазова Ф.М., Болознев B.B., Гафуров P.А., Законов M.A. Анализ характеристик датчика локальных параметров плазмы. // Тезисы доклада научно-практического семинара по электрофизике горения Караганда, 1985.
- Измеритель параметров пламени //Авт.св. 11 791 174, БИ, № 34, 1985.
- Болознев В.В., Гафуров Р. А., Законов М. А. Устройство для контроля тепловой энергетической установки. // Авт.св. 1 264 050, БИ, № 12,1986 .
- Болознев В.В., Гафуров Р. А., Законов М. А., Григорьев В. В. Устройство для контроля процесса горения в камере сгорания // Авт.св. 1 283 496, БИ, № 21,1986.
- Болознев В.В., Гафуров Р. А., Законов М. А., Салахов А. Р. Система контроля режима ТЭУ // Авт.св. № 1 285 176, БИ № 22,1986.
- Болознев В.В., Романычев А. Д., Ксенофонтов B.JL, Устройство контроля режима ТЭУ//Авт.св. № 1 408 160, БИ№ 34,1987.
- Болознев В.В., Пикулев А. Н., Романычев А. Д. Автогенераторные преобразователи в исследованиях пламен Автоколебательные системы и усилители в РПдУ // Сб. науч. трудов № 180 -М, МЭИ, 1988, с.35−42.
- Болознев В.В., Гафуров Р. А., Романычев А. Д., Чабдаров А. Ш. Датчик измерителя параметров пламени // Авт.св. № 1 567 943, БИ № 20,1990.
- Болознев В.В., Законов М. А., Романычев А. Д. Устройство контроля процесса горения // Авт.св. 1 575 007, БИ № 24, 1990.
- Болознев В.В., Романенко Ю. И., Романычев А. Д. Датчик параметров пламени//Авт.св. 1 638 477, БИ№ 12, 1991.
- Болознев В.В., Гаянов Р. А., Одинцов В. Б. Система контроля эрозионных процессов в камере сгорания // Авт.св. 1 703 920, БИ № 1,1992.
- Болознев В.В., Чабдаров А. Ш. Датчик диэлектрической проницаемости потока ионизированного газа // Приборы и техника эксперимента, № 5, 1992, с. 149−152.
- Болознев В.В., Сакманов A.M., Салахов А. Р., Чабдаров А. Ш. Программируемый детекторный блок // Приборы и техника эксперимента, № 6,1992,с. 206−207.
- Болознев В.В., Романычев А. Д. Малогабаритный датчик для СВЧ интерферометра // Приборы и техника эксперимента, № 5,1993, с. 125−128.
- Болознев В.В., Романычев А. Д. Датчик параметров пламени в камере ЭУ // Авт.св. 1 829 006, БИ № 27, 1993.
- Коробейничев О.П. Исследование структуры пламени слоевых систем на основе ПХА // Физика горения и взрыва, № 2, 1990 .
- Приборы и установки контактной диагностики и их использование в исследовании высокотемпературных двухфазных потоков //Физика горения и взрыва, № 6,1991.
- Васильев А.А. Экспериментальная оценка скорости горения взрывчатой газовой смеси при повышенных давлении и температуры //Физика горения и взрыва, № 4,1992.
- Воронков С.И. Измерение динамических тепловых потоков датчиками с чувствительными элементами на поверхности //Физика горения и взрыва, № 5,1993.
- Занотти С. Экспериментальные и числительные подходы к изучению частотного отклика твердых топлив // Физика горения и взрыва, № 3,1993.
- Валов А.И. Спектроскопические исследования горения одиночных частиц в воздухе и углекислом газе // Физика горения и взрыва, № 4,1994.
- Головин В.А. Исследование высокотемпературного горения мелких частиц углеродного топлива // Физика горения и взрыва, № 1, 1994.
- Каганов В.И. СВЧ полупроводниковые радиопередатчики — М.: Радио и связь, 1981.
- Проектирование радиопередающих устройств СВЧ /Под ред. Уткина Г. М. -М.: Советское радио, 1979.
- Вамберский М.В., Казанцев В. И., Шелухин С. А. Передающие устройства СВЧ, М.: Высшая школа, 1984.
- Викторов В.А., Лункин Б. В., Савлуков А. С. Радиоволновые измерения параметров технологических процессов -М.: Энергоатомиздат, 1989.
- Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ М.: Высшая школа, 1988.
- Никольский В.В., Никольская Т. М., Электродинамика и распространение радиоволн М.: Наука, 1989.
- Исаев Н.А. О природе ионизации при горении // Тез. доклада научно-практич. семинара по электрофизике горения.- Караганда, 1985, с. 27.
- Пчелкин Ю.М. Камеры сгорания газотурбинных двигателей М.: Маши-ностороение, 1973.
- Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена М.: Атомиздат, 1979.
- Г. А. Марков, И. В. Катин Волновая диагностика плазмы с помощью диэлектрического волновода //Известия высших учебных заведений: Радиофизика, № 3,1999.
- Голант Н.Е. СВЧ диагностика плазмы М.: Наука, 1968.
- Хилд М., Уортон Д. Микроволновая диагностика плазмы— М.: Наука.1960.
- Лыков А.В. Теория теплопереноса, М.: Высшая школа, 1967.
- Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы — М.: Высшая школа, 1978.
- Анго А. Математика для радиоинженеров М.: Наука, 1967.
- Справочник по расчету и конструированию СВЧ полосковых устройств / Под ред. В. И. Вольмана, М.: Радио и связь, 1982.
- Авксентьев А.А., Воробьев Н. Г. Авт.Св. СССР № 1 628 111, БИ № 6, 1991.
- Кутателадзе С.С., Боришанский В. М. Справочник по теплопередаче -Л.-М.: Госэнергоиздат, 1959.
- Boloznev V.V., Safonova E.V. Diode microwave active oscillator with a multi-link resonator // Proc. International Symposium on Acoustoelectronics, Frequency control and Signal generation, June, St. Peterburg, Russia, 1998, p. 139−143.
- Болознев В.В., Сафонова Е. В. Выбор электротехнических материалов для СВЧ датчиков высокотемпературных технологических потоковых процессов // Межвузовский сборник научных трудов, посвященный 110-летию В. К. Зворыкина, Муром, Россия, 1999, с.84−90.
- Сафонова Е.В. Смещение частоты СВЧ автодина при импульсном нагреве //Тезисы докладов шестой международной научно-технической конференция студентов и аспирантов: Радиоэлектроника, электротехника и энергетика, Москва, Россия, март 2000, с.22−23.
- Safonova E.V. Autodyne sensor for monitoring systems of the processes of burning // thesis of Scuola Internazionale Di Fisica «Enrico Fermi» :"Recent advances in metrology and fundamental constants", Varena, Italy, 2000, p. 164.
- Boloznev V.V., Safonova E.V. Autodyne sensors for internal-combustion engine diagnostics // Thesis of 2000 International Forum on Wave Electronic and its Applications, St. Peterburg, Russia, 2000, p.96.
- Сафонова Е.В. СВЧ автодинные датчики с частотным выходом// Тезисы Научной Технической конференции «Автоматика и электронное приборостроение» Казань, КГТУ, 2001, с.50−51.
- Сафонова E.B., Болознев B.B. Нагрев антенны как причина погрешности автодинного датчика // Электронное приборостроение 2001, вып.4(20), Казань.
- Safonova E.V. Microwave sensors of an electrophysical parameters of flames // Thesis of Joint meeting of the 16th European frequency and time forum and 2002 IEEE international frequency control symposium, St. Peterburg, 2002, p. 109.