使用高浓度甲醇的微型直接甲醇燃料电池

以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物材料作为流场基体,以不锈钢薄片作为集流板,设计制作了一种新型空气自呼吸式微型直接甲醇燃料电池.采用线切割、激光切割等微加工技术制作集流板,并在集流板表面溅射金作防电蚀处理以降低接触电阻.通过对电池阳极传质的建模仿真以及性能测试发现,与传统微型DMFC的阳极结构相比,该阳极结构有效...     

集成在微型直接甲醇燃料电池中加热器的设计

根据各种传热机理建立了微型直接甲醇燃料电池的热传导模型,借助有限元分析工具,设计模拟了集成在微型直接甲醇燃料电池中3种不同结构的加热器。仿真结果表明,不同的加热器结构在极板表面将引起不同的温度分布,这将对燃料电池产生不同的加热效果,从而对电池的性能造成影响。其中一种比较理想的加热结构仅引起1.4 ℃的温度偏差,显示了良好的温度均匀性,故在实验中被用来控制工作温度。而另外两种加热结构引起的温度偏差分别是2.1 ℃和3.0 ℃。实验结果表明,当电流53.9 mA时,微型直接甲醇燃料电池工作温度为58.2 ℃,产生的最大功率密度为5.55 mW/cm²。集成后的微型加热器可以通过调整微型直接甲醇燃料电池的工作温度提高其性能,并能在极端环境下工作。     

基于CFD的DMFC阳极三维模型的建立

提出基于计算流体力学方法的直接甲醇燃料电池阳极的三维模型,并模拟了液体燃料供给的平行沟道流场结构直接甲醇燃料电池的性能.该模型考虑直接甲醇燃料电池阳极燃料的质量传输,特别是多孔介质对于燃料输运的影响,根据燃料质量传输性质,求出直接甲醇燃料电池的输出电压、平均电流密度等电性能.对不同输入燃料浓度的直接甲醇燃料电池性能进行模拟,得到的模拟结果与实验规律一致,输入燃料浓度的增加将使直接甲醇燃料电池的极限输出电流密度成比例增加.     

适用于孔板送风的孔板阻力特性研究

为了提高孔板送风房间流场预测的准确性,采用数值模拟结合试验验证的方法,以局部阻力系数为评价指标,分别对不同开孔形状、孔板厚度、孔口直径、开孔率的孔板的阻力特性展开了研究。结果表明：开孔形状对局部阻力系数影响较小,随着当量直径的增大,局部阻力系数略微增加,5种常见开孔形状下的平均局部阻力系数最大值与最小值偏差为4.5%;随着孔板厚度的增大,局部阻力系数减小,孔板厚度在1～3 mm范围内,平均局部阻力系数最大值与最小值偏差为17.8%;随着孔口直径的增大,局部阻力系数增加,直径在4～10 mm范围内,平均局部阻力系数最大值与最小值偏差为15.1%;随着开孔率的降低,局部阻力系数显著提高,且两者之间存在幂函数的变化关系。通过对数据进行分析,得到了适用于开孔率范围为0.01～0.05的孔板局部阻力系数近似计算式,该式为孔板送风房间流场预测提供了一定的数据基础。     

微型直接甲醇燃料电池若干关键技术进展

在介绍微型直接甲醇燃料电池（μDMFC）工作原理的基础上,探讨了其流场板结构、流场板工艺和材料、物料管理和封装技术等关键问题。分析比较了不同结构的流场板对μDMFC性能的影响,介绍了微流场板加工的难点和流场板材料的特殊性,讨论了μDMFC物料管理方式及其进展,综述了μDMFC封装的难点和研究现状。     

四边形板开孔动力学优化设计研究

四边形板内开孔后,其原有的力学性能要发生改变。开孔的形状、位置和转动等因素都会对其性能产生影响。采用超椭圆方程对开孔边界进行数学描述。通过遗传算法对开孔进行优化设计,使开孔板的动力特性达到最优。通过一些典型算例验证所用方法的可行性,以及优化结果的准确性。计算结果表明对开孔进行优化设计,可以明显改善板的动力性能。     

PDMS封装技术在硅基微型直接甲醇燃料电池中的应用

在分析了PDMS应用优势的基础上,介绍了一种基于PDMS的封装技术,将此技术应用于硅基直接甲醇燃料电池的制作中,并对电池性能进行了测试。实验表明,PDMS封装技术能够有效解决封装的密封性、燃料输运导管固定、电池组件间的接触性等问题,并具有长期可靠性。应用PDMS封装技术的微型直接甲醇燃料电池性能优良,可以驱动一些低功率电子器件和MEMS器件。     

应用硅和非硅MEMS技术的微型直接甲醇燃料电池

分别以硅和不锈钢材料为极板研制了两种结构简单、体积小、比能量密度高的微型直接甲醇燃料电池,并介绍了该电池的工作原理和结构。利用光刻、溅射和腐蚀等MEMS技术完成了硅基微型直接甲醇燃料电池的制作,实验测试表明,在室温条件下,使用1.5 mol/L甲醇溶液供液时其开路输出电压为520 mV,最大输出功率密度达到5.9 mW/cm²;利用非硅微加工技术完成的不锈钢微型直接甲醇燃料电池,在室温下用2 mol/L甲醇溶液供液时开路输出电压为650 mV,最大输出功率密度达到15.8 mW/cm²。     

开孔折流板对列管式换热器传热性能的影响研究

针对由传统弓形折流板结构带来的壳程流动死区,从而引起的流动阻力大、传热效率低等问题,本文对折流板进行开孔,通过数值模拟的方法研究开孔折流板结构对列管式翅片换热器壳侧流体流动、传热及阻力性能的影响。研究发现,折流板开孔后,壳程流动死区明显减小,壳程传热系数及压降同比开孔前降低了;综合换热性能同比开孔前提升了。壳程压降随开孔率及板间距的增大而减小,壳程努塞尔数Nu随板间距的增大逐渐增大。从综合换热性能及场协同的角度分析发现,开孔率x=0.229、折流板间距H=85 mm的列管式换热器综合传热性能最佳。     

基于MEMS技术的微型质子交换膜燃料电池

介绍了微型质子交换膜燃料电池的基本工作原理.依据当前微型燃料电池的发展现状,重点探讨基于MEMS工艺的微型燃料电池微流场板、膜电极集合体等基本构件制造过程,提出了其中的关键技术和瓶颈问题.分析了微型质子交换膜燃料电池的微组装和系统集成技术,针对其中存在的问题,提出相关研究方向和解决方案.结合实例,对微型质子交换膜燃料电池的应用领域和应用形式进行了总结和展望.     

叶切面最大厚度数值计算与应用

以叶切面最大厚度的数值计算方法为基础,探讨叶切面最大厚度计算的计算机实现,介绍叶切面厚度数值计算法的应用实例.     

Natural frequencies of vibration of a class of solids composed of layers of isotropic materials

In a recent paper, the Ritz method with simple algebraic polynomials as trial functions was used to obtain an eigenvalue equation for the free vibration of a class of homogeneous solids with cavities. The method presented is here extended to the study of a class of non-homogeneous solids, in which each solid is composed of a number of isotropic layers with different material properties. The Cartesian coordinate system is used to describe the geometry of the solid which is modelled by means of a segment bounded by the yz, zx and xy orthogonal coordinate planes and by two curved surfaces which are defined by fairly general polynomial expressions in the coordinates x, y and z. The surface representing the interface between two material layers in the solid is also described by a polynomial expression in the coordinates x, y and z. In order to demonstrate the accuracy of the approach, natural frequencies are given for both a two- and three-layered spherical shell and for a homogeneous hollow cylinder, as computed using the present approach, and are compared with those obtained using an exact solution. Results are then given for a number of two- and three-layered cylinders and, to demonstrate the versatility of the approach, natural frequencies are given for a five-layered cantilevered beam with a central circular hole as well as for a number of composite solids of more general shape.     

活塞销孔加工工艺的改进

我公司于８０年代末引进Aspera公司年产８０万台冰箱（冷柜）压缩机生产线及软件技术，在压缩机加工中，活塞销孔（如图１所示）的加工是难点之一。用镗床加工，质量一直难以达到要求，废品率很高。后来我们将Aspera公司的加工工艺即精镗后滚光改为精镗后用金刚石铰刀粗、精铰孔，由此解决了这个技术难题。（１）原意大利Aspera公司工艺简述其工艺流程为：钻６．５通孔→扩孔至７＋０．１→粗镗７．４７３＋０．０３６、圆柱度０．０１→精镗至７．９３５＋０．００６、圆柱度０．００２→滚光７．９３８＋０．００６、圆柱度０…     

广州地铁APM列车制动机理分析

根据广州市珠江新城旅客自动运输系统(APM)列车的运行特点,介绍APM列车制动系统的制动方式及其特点,分析APM列车动态制动和摩擦制动的工作机理及其区别和联系,阐明APM列车制动系统的电控制过程和气控制过程,从而为APM列车制动系统的维护和管理提供一定的依据.     

Development of sclerometric method of studying activation of parameters of damage and fracture of friction deformable surfaces

The article presents a brief review of the wear models based on the kinetic thermofluctuation approach. The materials were developed using SamGTU sclerometric programming software and a set of instruments developed at Samara Engineering University for assessing the parameters of kinetic thermoactivation for surface fracture deformed by friction. The first obtained results of assessments and the estimated prediction of wear resistance exemplified by tribocouple of the aircraft chassis are presented.     

盘丝极心偏对三爪自定心卡盘找标精度影响的分析

三爪自定心卡盘作为机床的主要附件,已有一百多年的发展历史,尽管目前随着数控技术的不断发展,越来越多地需求高速动力卡盘,但三爪自定心卡盘目前仍有一定的市场。 要保证卡盘可靠地夹紧工件,必须使其有可靠的夹持精度;要保持卡盘的精度,必须要严格控制各零部件公差及误差,如盘丝的极心偏。 　　极心偏是形成圆的渐开线的基圆圆心 (极心 )与盘丝内孔中心不同心所造成的偏差值。它对卡盘精度的影响分两种情况,一是卡爪夹持弧采用配磨,二是卡爪夹持弧采用单磨。本文主要探讨配磨时的影响。 　　卡爪夹持弧采用配磨,即每台卡盘整体…     

圆柱面素线的直线度公差带解析

详细分析了圆柱面素线的直线度公差带在新旧标准中定义和解释的区别，并从对圆柱面素线实际要素检测的角度，提出了推行新标准的实际意义。     

双丝杠驱动机构同步分析

介绍了双丝杠驱动机构工作原理,论述了双丝杠运动产生不同步的原因以及如何判定与解决同步问题。     

膨胀套导向机构的设计

通过分析膨胀套在实际使用产生滑移受阻现象、卡死现象原因的实质,并在分析产生问题原因的基础上提出了改进措施即：增加导向机构。     

柴油机连杆疲劳失效的影响因素分析

运用有限元方法与疲劳寿命预测理论,对柴油机连杆在疲劳耐久性试验条件下的三维应力分布和疲劳寿命进行了数值模拟。通过对比连杆疲劳试验与寿命预估结果,结合连杆疲劳断口的微观分析,表明残余压应力使疲劳裂纹源的位置向连杆次表层推移,对高强度连杆的疲劳寿命具有重要影响。