國(guó)軍標GJB150.2A-2009低氣壓環境對設備的影響及(jí)機理
作者:
salmon範
編輯:
草莓视频网站儀器
來源:
www.tuyatang.com
發布日期: 2019.07.04
目前(qián),國內外對低氣壓環境對產(chǎn)品的影響及失效機理都做了大量的(de)研究(jiū),國內(nèi)外也都製定(dìng)了
低氣壓試驗的相關標(biāo)準,如國軍(jun1)標GJB150.2A-2009的4.1.2.2條、4.1.3.2條就給出了低氣壓環(huán)境可能導致裝備(產品)產生下列物理、化學效應及電效應:
密封墊密封的殼體漏氣、漏液(yè)體;
密封容器變形、破損(sǔn)或破裂;
低密度材料的物理和化學性(xìng)能發生(shēng)變化;
裝備因熱傳導降(jiàng)低而發生過熱;
潤滑劑蒸發;
發動機的啟動和工作不穩定;
真空密封失效;
電弧或電暈(yūn)放電造成裝備失靈或工作不穩定;
根據國內外的一些研究成(chéng)果,結合出現的典型失效模式,利用
高空低氣壓試驗箱測試(shì)簡要闡述一下低氣(qì)壓環境可能對裝備(bèi)及元器件產生(shēng)的影響
密封(fēng)性能的影響
大多數氣密(mì)裝備或元器件均是采用一個標準大氣壓的惰性氣體進行封裝,當外部環(huán)境(jìng)的氣(qì)壓降低(dī),使得密封元器件的內外壓力(lì)不(bú)同,產生(shēng)一定的壓力(lì)差後,造成密封區域(yù)被破壞或密封結構變(biàn)形,導致環境中的有害氣氛進入(rù)到裝備或元器件內部,從而發生失效現象。另外,飛機的一般飛行高度通常在幾千米或(huò)是(shì)上萬米(mǐ),可達30000m,由此可(kě)知(zhī)航空裝備將比一(yī)般(bān)裝備承受更多的低氣壓作(zuò)用(yòng),密封可靠性要求也就更高。
散熱性能的影響
電動機、處理(lǐ)器及變(biàn)壓器等產品在工作時,會產(chǎn)生大量的熱能,從而導致溫(wēn)度的(de)升高。這類產品的散熱方式主要是以空氣對流散熱為主,而(ér)隨著海拔(bá)高度的增(zēng)加,空氣密度會降低,空氣的質量(liàng)流量也會隨之下降,致使熱傳導也將減少,導致產品(pǐn)過熱失效。所以產品(pǐn)的溫升會隨著大氣壓力的降低(海拔高度的增加)而升高,並呈線性關係,其(qí)斜(xié)率取決於產品結構,散熱方式和環境溫度等因素。雖然海拔高度增加,對流散(sàn)熱減少,但輻(fú)射散熱會(huì)增加(jiā),也(yě)就是說在極高的海拔高度中,輻射散熱是主要(yào)的(de)散熱方(fāng)式。
揮發性物質的影響
大氣壓力的降(jiàng)低,伴隨著液體的沸點也會降低,尤其在標準大(dà)氣壓下具有較高(gāo)飽(bǎo)和蒸氣壓(飽和蒸氣壓:在密閉空間中,在一定溫度下,與固體(tǐ)或液體處於相平衡(héng)的蒸氣(qì)所有的壓強稱為飽和蒸氣壓)的液體如潤滑劑,因低氣(qì)壓環境下的空氣密度下降,液(yè)相分子的氣化速度大於液相分子的冷(lěng)凝速度,汽液兩相(xiàng)處於非平衡狀態,所以在低氣壓環境下(xià)液體的揮(huī)發速度會大大增加,從而造成一些(xiē)活動零件的磨損(sǔn)加速老化。另外,一些(xiē)低密度材料的物理和化學性(xìng)能(néng)也會發(fā)生變化。
電氣性能的影響
采用氣體作(zuò)為絕緣介質(zhì)(氣(qì)體絕緣材料是能使有電位差的電極間保持絕緣的氣(qì)體,常用的氣體絕緣材料有空氣、氮氣、氫氣、二氧化碳和(hé)六氟化硫。)的產品,在高海拔地區使用或用於飛行裝備時,低氣壓環(huán)境會降低氣體介質的(de)絕緣能力(氣體在不均勻電場(chǎng)中的介電強度遠低於其在均勻電場中的介電強度(dù)),尤其在曲率半徑較小的尖端電極附近,局部電場強(qiáng)度超過氣(qì)體的電離場強,使氣體發生電離和(hé)激勵,產生電暈放電造成裝備(bèi)失靈或工作不穩定,伴有“嘶嘶”聲。當電壓繼續增加時,甚至發(fā)會(huì)發生電弧放電現象。比如射頻同軸連接器在規定的海(hǎi)拔高度和(hé)電壓下(xià),應無連續的電暈放電現象(電暈放電可以是(shì)連續放電(diàn),也可以是非連續的脈(mò)衝(chōng)放電)。