流道脊宽对梯形流道质子交换膜燃料电池性能的影响

为研究流道脊宽对梯形截面流道质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)性能的影响,通过流体动力学软件Fluent搭建PEMFC三维模型,分析单通道燃料电池宽度为2 mm,流道脊宽分别为0.6、0.8、1.4、1.6 mm时质子交换膜温度、阴极气体扩散层和催化层...     

架空直立式码头水平撞击力分配系数的影响因素敏感性分析

采用ANSYS有限元软件,对排架数、排架间距、桩基直径、承台宽度、岸坡坡度等5种影响因素进行数值分析,并应用单因素敏感性分析方法和灰色关联分析方法分析这5种影响因素对水平撞击力分配系数的敏感性大小。结果表明:排架间距对水平撞击力分配系数的影响最大,其次是桩基直径、排架数、承台宽度,最不敏感的是岸坡坡度。同时为水平荷载均匀分配在各个排架提出合理的建议,使架空直立式码头结构达到安全、经济和适用的目的。     

硬岩掘进机液压阀块设计方法

为了改善基础振动下液压阀块流道流通品质,基于有限元原理建立了基础振动下流道的仿真模型并验证了仿真模型的正确性;分析了基础振动下不同流道的布局方式,工艺孔结构参数,进出口流道长度对流道压降特性的影响;提出了基础振动下液压阀块的设计流程.研究结果表明:基础振动下U型流道压降特性最好,Z型流道最差;U型流道工艺孔长度越短,流道压降平均值和压降波动越小;Z型流道工艺孔长度为3.5倍工艺孔直径,V型流道的工艺孔长度为3倍工艺孔直径时,流道压降平均值和压降波动较小;工艺孔直径略大于进出口流道直径时,有利于减小基础振动的影响;出口流道的长度在3倍出口流道直径以上时,有利于避免流道出口处于转弯后流场的恢复区.新的设计方法能够有效减小阀块内流体压降大小,提高压力稳定性.     

弯道环流与沿河路基冲刷试验研究

对河弯水流形态和弯道环流的形成、发展规律以及弯道中泥沙运动特性进行了分析和试验观测 ,建立了沿河弯凹岸路基的最大冲刷深度计算公式 为沿河路基护坡和挡土墙的基础埋置深度提供了可靠依据 .     

青藏高原机场跑道多年冻土地基温度场特征

对比了青藏高原多年冻土地区机场跑道地基温度场与公路路基温度场, 分析了其地基温度分布、温度沿深度的变化以及地基最大融化深度, 研究了宽幅沥青混凝土道面机场跑道地基温度场特征, 对比了不同道面宽度条件下其地基温度分布、不同时间地基温度沿深度的变化以及跑道中部及道肩的最大融化深度, 并基于道面宽度、时间建立了沥青混凝土道面机场跑道道中地基融化深度的表达式。研究结果表明: 多年冻土地区机场跑道地基温度场与公路路基温度场存在明显差异, 机场跑道地基融土核位置更低, 且全部位于天然地面以下, 而公路路基融土核位置相对较高, 可以通过抬高路堤使融土核全部位于路堤内, 便于通风管等温控措施的施工, 可见由于机场跑道无路堤、道面幅度宽等特点, 使得多年冻土地区公路与铁路建设的现有研究成果不能完全应用于机场跑道建设中; 对于沥青混凝土道面的机场跑道多年冻土地基, 随着道面宽度的增加, 跑道地基稳定性降低, 道面宽度每增加1%, 地基0℃等温线约下降0.17%, 地基融土核最高温约上升0.46%, 道中地基融化深度约加深0.19%, 但当道面宽度超过35 m时, 道中地基融化深度趋于平稳; 相对于道中地基温度场, 道肩受道面宽度的影响较小, 当道面宽度超过25 m时, 其地基融化深度趋于平稳; 道中地基融化深度表达式相关系数为0.988 6, 相对误差在1%以内。      

改进型并联流道液冷开关磁阻电机散热研究

以开关磁阻电机冷却流道为研究对象,在传统并联流道基础上提出一种改进型并联流道,该流道具有对冷却系统要求低、冷却效果好、制造工艺简单的特点.通过建立电机三维数值仿真模型,以流体流量、外界环境温度、流体初始温度作为影响因素对比研究了传统并联流道与改进型并联流道在变压器油作为流体介质下的冷却性能,并进一步分析了流体介质对改进型并联流道电机温升的影响.研究表明:在不同流体流量下改进型并联流道散热性能均优于传统并联流道,且不易受环境的影响,具有更好的热稳定性;在流量为2 L/min时的2种流道下电机最高温度相差5.9℃.通过比较不同冷却介质对改进型并联流道开关磁阻电机散热性能的影响,得出如下结论:与变压器油、乙二醇混合液相比,液体水冷却效果最好,而这3者之中,变压器油流道压差最小;流体流量对变压器油冷却效果影响最大而对其流道压差影响最小;随着乙二醇体积浓度的升高乙二醇混合液冷却效果变差,流道压差升高.     

基于港口环境效益的岸电与泊位联合分配优化研究

船舶在港口靠泊期间利用岸电来满足船舶的用电需求,是减少船舶辅机排放的有效措施。以港口供应链整体利益最优为目标,提出了一种兼顾岸电使用成本和环境效益的岸电分配与泊位分配协同优化方案,从而减少岸电系统的使用成本,减少碳排放提高环境效益。基于连续泊位状态分析,在港口提供不同功率情况下,采用多目标遗传优化算法对模型进行求解,确定满足岸电使用成本最小和港口环境效益最大的相对较优解集。最后考虑两种碳税收状况下的排放成本确定最优方案,将优化方案与基础方案进行比较证明模型的有效性,证实模型在靠泊时间和岸电使用不同偏好下具有较好的适用性。     

舰船电场测量站测量阵列布设原则

为实现舰船电场隐身效果评估,为舰船电场测量站的设计、建造提供理论依据,分析了舰船电场测量站中测量传感器阵列宽度和间距对深度换算准确性的影响,提出了布设传感器阵列的合理原则.分析结果表明:当测量深度为水下10 m时,传感器阵列应至少达到4.87倍船宽,相邻传感器的间距至少应小于8 m;当标准测量深度为20 m时,测量阵列宽度应至少达到10.10倍船宽,相邻传感器的间距至少应小于16 m;随测量深度增大,传感器阵列总宽度和传感器之间的间距也越大.      

喷水推进器推进性能优化研究

为了提高某摩托艇用喷水推进器的推进性能,文中对其流道和导叶进行了优化,运用CFD方法对改进的效果进行分析.以某混流泵为例,对其轴功率进行了CFD计算,不同转速时CFD计算误差在1%以内.进而运用CFD方法分析了某摩托艇用SHS1100喷水推进器的水力性能,发现其流道和第二级导叶内存在漩涡、喷口出流存在较大的旋转能量.从减小流道过流面积,以及流道背部曲率、改变第二级导叶形状等方面对其进行了优化.使喷水推进器的推力效率提高了7%,流道效率提高了5.7%,喷泵效率提高了3.3%,第二级导叶出流不均匀度降低了7.3%、出流周向动能降低了17%,并消除了流道和第二级导叶内的涡流.     

砂带磨削功率的试验研究

1 问题的提出目前,对砂带磨削功率的估算大体有3种方法(见表1).这3种方法的估算结果,可通过下列实例看出:工艺条件:用 A60~#砂带磨削灰铸铁,工件宽度 b=65mm,进给量 f=150 mm/min,磨削深度α_p=0.5mm.     

蛇形流场PEM燃料电池膜中水传输的三维模拟

膜中水传输对质子交换膜燃料电池的性能具有极其重要的影响.文中建立了一个蛇形流场单电池的三维模型,研究了低电流密度下燃料电池运行温度、膜厚、过量系数、相对湿度、操作压力和电流密度等运行条件对膜中水含量的影响.计算结果表明:随着温度的升高,膜中的水含量先升高后降低;减小质子交换膜膜厚和过量系数.增大相对湿度、操作压力和电流密度.膜中的水含量增加.电导率就会增加,从而促进电池性能提高.     

PEM燃料电池阴极三维数学模型的建立与计算

建立了蛇形流场和点状流场的阴极三维数学模型，通过耦合求解质量守恒方程、动量守恒方程、Darcy方程和多组分气相扩散的Stefan—Maxwell方程，计算出两种不同流场阴极的催化层与扩散层交界面的O2和H2O浓度的分布、扩散层中间的气体速度分布．通过实验比较蛇形流场和点状流场的单电池性能．     

钢棒加强式轨枕道床的纵横向阻力试验研究

为了探究钢棒加强式轨枕的纵横向阻力机理、分担以及钢棒插入深度和砟肩宽度的影响规律，为川藏铁路长大坡道韧性和稳定性增强提供新方法，通过进行一系列纵横向阻力试验得到了钢棒加强式轨枕纵横向阻力的总体特性和分担情况；通过改变钢棒插入深度和砟肩宽度探究了两者对钢棒加强式轨枕纵横向阻力的影响规律. 结果表明:与普通轨枕相比，钢棒加强式轨枕的纵横向阻力都有提高，当砟肩宽度为500 mm，堆高为0，钢棒插入深度为400 mm时，钢棒加强式轨枕纵横向阻力比肩宽为500 mm、堆高为150 mm条件下普通轨枕分别高39.2%和53.7%，枕底部分横向阻力分担比普通轨枕提升8%，纵向阻力提升26%；钢棒插入深度对道床阻力影响较大，在砟肩宽度为500 mm、堆高为0 时，插入深度由100 mm变至400 mm，相较于普通轨枕肩宽为500 mm、堆高为150 mm的工况，纵向阻力增幅由5.1%变至39.2%，横向阻力增幅由6.1%变至53.7%；砟肩宽度变化时，纵向阻力变化较小，横向阻力变化较大.      

灌区无喉堰的水力特性研究

针对灌区无喉堰的量水问题，通过模型试验观测水流从自由出流到淹没出流的全过程，确定了淹没的临界条件，淹没的临界条件与堰渠宽度比和上下游水深的比值有关；从理论上推导出了自由出流和淹没出流两种情况的流量计算公式，在自由出流情况下，流量系数与堰上水头、堰高、堰渠宽度比有关，在淹没出流情况下，流量系数与堰上下游水深、堰高、堰渠宽度比有关；根据实测数据得到了自由出流和淹没出流情况下流量系数的经验公式，并进一步分析了计算误差。上述结论进一步拓展和完善了前人的研究工作，对于指导实际应用具有重大意义。     

质子交换膜燃料电池的性能

以铂黑为电催化剂、Nafion117为电解质制备了膜＆电极组件,分析了电极结构、电池结构和操作条件对质子交换膜燃料电池性能的影响．结果表明：催化层内的聚四氯乙烯（PTFE）和质子导体Nafion的含量都有一最佳值范围,过少不能提供足够的反应界面、气体通道和质子通道;过多则增大气体和质子传递阻力．提高温度和压力将改善电池内电化学反应和传质．良好的电池结构将有利于电池排水和减小接触电阻．     

行人交通人体设计尺寸研究

针对人体占用空间度量指标存在的问题,提出将“最大体宽”与“最大体厚”作为行人交通中个体空间占用的设计尺寸．采用小样本整群抽样调查方法观测了受试者“最大肩宽”、“最大体宽”、“胸厚”及“最大体厚”等人体尺寸,并比较分析受试者携带7种典型行李模式、穿春秋季与冬季服装时人体空间占用的修正量．研究表明,由最大体宽、最大体厚得到的人体占用空间较传统度量指标超出42．6％;携带行李与季节着装对人体占用空间有显著影响,冬季携大行李时人体占用空间是夏季无行李时的6倍．     

鱼脊型泥石流水石分离结构中格栅跨度的研究

鱼脊型水石分离结构是一种新型泥石流防治结构,为了使该结构具有最佳粗颗粒分离效果,必须确定水石分离格栅跨度的合理修建尺寸.通过理论分析建立了格栅跨度的理论计算公式,并得到格栅合理跨度的判别条件,即从引流坝引流口侧面流出的泥石流体中,粒径大于设计分离粒径的颗粒沿格栅滑落的时间等于其余泥石流体透过格栅的时间,然后利用模型试验对理论公式进行了检验与修正.假设泥石流在格栅上运动时仅受重力作用,根据上述判别条件得到格栅跨度与引流口宽度、引流口溢流深及格栅坡度3个参数有关,并建立了相应的格栅合理跨度理论计算公式.结果表明格栅合理跨度的理论计算值与实测值呈良好的线性关系(相关系数达到0.93),且实测值为理论计算值的1.53倍,说明理论计算值可以用该系数进行修正,据此建立了工程设计中格栅跨度修建尺寸的计算方法.      

Experimental Study on Turbulent Width around Bridge Piers

Introduction The fluid state near a bridge pier usually changesshortly after the new bridge is built. The unsafe navi-gational area around the bridge pier, where the shipcollisions against bridge piers frequently occur, is de-scribed by turbulent width.Ch…     

Influence of the Unit Y-Shaped Microchannel Geometry on the Capillary Flow

Fractal networks are widely applied in the field of heat and mass transfer. As one of the important parts of the fractal network, Y-shaped structure definitely has a significant impact on the performance of the whole network. In this paper, the analytical relationship between Y-shaped microchannel geometry and its capillary flow time is established through theoretical analysis with mass continuity equation and Navier-Stokes(N-S) equations.The result reveals that the capillary flow time increases with the increase of the topology length and bifurcation angle of the Y-shaped microchannel, but decreases with the increase of the channel width.