一种新型铝合金的制备及其水反应性能研究

为解决现有水冲压发动机启动困难、金属燃料难于储存等问题,通过熔炼法制备一种新型铝铟镁三相合金。运用水反应测试装置、高压热分析天平、金相显微镜等测试手段,分析合金常温及高温下的水反应性能、表面形貌和活化机理。结果表明：该铝合金具有良好的储藏性能,在常温下单位质量的合金与水反应的产氢量仅为0.029 mL/mg;高温下铝合金与水蒸气反应分为4个阶段,在450℃前完成低温区反应,启动迅速。该合金能够代替现有普通铝粉和纳米铝粉,作为水冲压发动机主燃料使用。     

铝水反应机理的试验研究与分析

铝水反应是铝水推进系统的能量来源。这种能量来源在用于水下推进时,因无需携带水,而具有非常高的体积能量密度。应用铝水推进系统面临的是铝与水反应的启动和反应的持续进行的问题。在铝水反应的起始阶段添加助燃剂可以减少启动时间。采用旋涡燃烧器可以保证铝水反应的持续进行。向燃料中添加粘合剂,制成流态药柱,便于燃料的输送。本文对铝与水的反应进行了试验,考察了燃料中铝粉粒度、粘合剂和铝水反应起始阶段助燃剂对铝水反应的影响,初步研究与分析了其反应机理,并提出了下一步研究的思路。     

基于Fluent的水反应金属燃料发动机喷管流场分析

主要介绍从优化发动机的喷管结构方面,提高水反应金属燃料发动机的性能.运用Fluent软件,计算了喷管结构在不同几何参数条件下,发动机喷管附近的流场分布情况,分析了不同的流场分布对发动机性能的影响规律,并优化设计了最佳性能下的水反应金属燃料发动机喷管结构.试验结果表明,优化后的水反应金属燃料发动机的性能有了明显提高.     

钠水反应喷水发动机研究

为了克服现有的水中载运工具推进装置结构复杂、噪声大、需要耗氧及螺旋桨易被水草缠绕的不足,在对水反应金属燃料、喷水推动装置结构进行分析和融合创新的基础上,提出了一种基于喷水推进技术的新概念钠水反应喷水发动机的构想。对其工作原理、结构方案和性能进行的初步研究分析表明,该发动机结构简单、维护方便、使用寿命长、工作噪声小、不需要耗氧,可用于需要在水下长期工作的潜艇和要求结构简单、推进快速的鱼雷等的辅助推进工具。     

船舶材料抗高温性能的测试与分析

常规方法测试材料抗高温性能时,直接对材料进行高温锻造,导致高温下材料拉伸性能、弯曲性能量化值普遍偏小。提出船舶材料抗高温性能测试方法。高温锻造前对船舶材料进行热处理,制作材料单向板,利用空气炉和烘箱,对单向板进行热暴露、淬火,通过煅烧炉,高温煅烧单向板,在不同煅烧温度下,使用拉伸机拉伸单向板,直至材料纤维断裂,得到高温下的材料极限拉伸强度、弯曲变异系数,表现材料抗高温性能。选取船舶材料中常见的Al合金复合材料,作为高温性能测试材料,实验结果表明,不同测试温度下,设计方法提高了极限拉伸强度、弹性模量测试值,反应的拉伸性能、弯曲性能更符合实际情况。     

LNG增压输送模块性能试验及其研究

以天然气为燃料的环保发动机,如天然气的气体机,以及天然气和柴油的双燃料机等,近年来得到迅速发展。作为这些发动机燃料供给系统中的重要一环,液化天然气(LNG)增压输送模块是影响发动机运行性能的关键设备。文章针对LNG增压输送模块的性能试验进行了相关研究,阐述了试验方法、试验场地、试验设备、试验数据分析和试验注意事项等。整个试验方法在真实反映模块和潜液泵实际工作性能的同时,或可使生产厂家以及用户快速、经济地进行该LNG增压输送模块的性能测试。     

烟火药剂用铝粉钝化实验及性能研究

铝粉是一种用途极广的添加剂,在高温高湿的环境下极易氧化。如果不经过钝化处理,则会严重影响烟火药的性能,所以在实际的生产和研究中,对铝粉进行钝化处理是必要和非常重要的。本文通过固相包覆法,使用硬脂酸作为钝化剂,对铝粉进行物理包覆,并对其前后的性能(抗氧化性)进行了测试。结果表明,随着硬脂酸含量的增加,钝化铝粉的抗氧化性呈增强的趋势,结合在发光信号剂中性能情况,当铝粉钝化处理中硬脂酸含量为5%时,达到最理想的包覆效果,硬脂酸含量的增加不能达到更好地包覆效果。     

钒系储氢合金充放氢性能及其数据拟合研究

本文对氢燃料电池用钒基固溶体合金的充放氢性能及其吸附热力学、等温线及等温模型进行研究。采用P-C-T测试仪对钒系储氢合金进行活化并测试其充放氢性能,验证压力和温度对钒系储氢合金充放氢性能的影响,并在实验的基础上对其充放氢过程中所涉及到的吸脱附等温模型、热力学模型进行探讨。研究结果表明:钒系储氢合金在673 K、4 MPa的条件下可实现完全的活化,属于易活化类型储氢合金。在吸附反应第一阶段的吸附等温线拟合结果表明,从相关系数来看,钒系储氢合金的吸氢类型更接近Freundlich模型,热力学研究结果表明,钒系储氢合金的放氢过程为吸热反应。     

基于气液两相流解析模型的水冲压发动机推进特性分析

给出了喷管中气液两相流动等温正压模型的解析解。基于该解析模型以及水冲压发动机内流道几何参数,迭代求解了发动机在一系列工况下的推进特性。研究表明,水冲压发动机的推力、效率、比冲随着气相质量流量以及航速的共同提高而提高,单单增加航速或单单增加气体质量流率,都会使得比冲和效率先增后减。单单增加气体质量流率,水流流量减小,推力增加,但是耗气量显著增加。单单增加航速,水的流量增加,推力将先增后减。     

船用LNG发动机废气重整再循环控制系统设计分析

为减少船用LNG发动机中的NO_x排放,基于CAN总线设计一种废气-燃料重整再循环(REGR)控制系统,根据REGR系统工作特性与控制功能需求,确定系统硬件选型与控制方案,选用瑞萨MCU设计REGR控制器并集成相应的软件策略,在玉柴YC6MK200NL-C20船用LNG发动机上进行了REGR控制系统与发动机性能测试试验,结果表明,该控制系统可以较好地满足功能需求,能根据发动机运行工况实时调节废气重整再循环率与重整燃料供给量,改善发动机燃烧过程与排放特性,使得LNG发动机排放达到IMO Tier III标准。