Thermal Transport in Nanoporous Yttria-Stabilized Zirconia by Molecular Dynamics Simulation

Yttria-stabilized zirconia (YSZ) is widely used as thermal barrier coatings (TBCs) to reduce heat transfer between hot gases and metallic components in gas-turbine engines. Porous structure can generally reduce the lattice thermal conductivity of bulk material, so porous YSZ can be potentially used as TBCs with better thermal performance. In this work, we investigate the thermal conductivity of nanoporous YSZ using the nonequilibrium molecular dynamics (NEMD) simulation, and comprehensively discuss the effects of cross-sectional area, pore size, structure length, porosity, Y₂O₃ concentration and temperature on the thermal conductivity. To compare with the results of the NEMD simulation, we solve the heat diffusion equation and the gray Boltzmann transport equation (BTE) to calculate the thermal conductivity of the same porous structure. From the results, we find that the thermal conductivity of YSZ has a weak dependence on the structure length at the length range from 10 to 26 nm, which indicates that the majority of heat carriers have very short mean free path (MFP) but there exists small percentage (about 3%) of phonons with longer MFP (larger than 10 nm) contributing to the thermal conductivity. The thermal conductivity predicted by NEMD simulation is smaller than that of solving heat diffusion equation (diffusive limit) with the same porous structure. It shows that the presence of pores affects phonon scattering and further affects the thermal conductivity of nanoporous YSZ. The results agree well with the solution of gray BTE with a average MFP of 0.6 nm. The thermal conductivity of nanoporous YSZ weakly depends on the Y₂O₃ concentration and temperature, which shows the phonons with very short MFP play the major contribution to the thermal conductivity. The results help to better understand the heat transfer in porous YSZ structure and develop better TBCs.     

散货船舱室布置设计的注意事项

在运输船舶中,舱室作为船员休息和娱乐的处所.在船舶的设计中有着至关重要的作用,很多规范对于舱室的设计都有明确的规定,如ILO、SOLAS等等.介绍了散货船舱室划分及舱室内设备布置的详细设计过程及在设计过程中需注意的事项.以64000 DWT散货船为例,介绍了该船舱室设计中比较有特色的关键点.     

动力电池单体电压采样失效分析

电压采样模块是电池管理系统监控动力电池健康的重要手段,需要重视并分析电压采样常见的失效模式。通过分析失效模式,了解失效机理,可以从设计、生产工艺等源头抑制故障发生。文章从分析单体电压采样失效模式、采样失效分析手段出发,阐述了常见的导致单体电压采样失效的原因,并基于日常工作经验总结了单体电压采样失效的分析手段。     

基于非线性有限元法的二维水下拖缆研究

水下拖缆研究是拖曳系统设计和使用的基础。由于受到水流力的作用,水下缆索呈现复杂的特性。本文首先推导了水下拖曳缆索的静力悬链线方程,将其结果作为非线性有限元方法的初始值;接着采用二节点等参索单元建立基于完全拉格朗日表述的增量平衡方程并使用牛顿-拉谱逊迭代法求解该方程;最后,采用Matlab编程,研究了该方法的收敛性及拖缆在重力、浮力和水流力作用下的形态与张力分布,得到了不同航速条件下缆索的形态及缆索张力的一些分布规律。     

误踩油门保护装置的研究现状

汽车驾驶过程中,错踩油门(油门当刹车)引发的交通事故屡见不鲜。由此可见误踩油门保护装置研发的重要性。本文将对现有的误踩油门保护装置的误踩油门判定方法和误踩油门后采取的措施以及特殊的油门刹车结构进行归纳整理。     

CRTSⅡ型板式无砟轨道底座板施工监控技术研究

对于长大桥梁而言,CRTSⅡ型板式无砟轨道底座板的施工工艺复杂而繁琐。以石武客专无砟轨道底座板为研究对象,从施工角度对底座板施工的前期准备、质量要求、段落划分以及施工工序进行了详细描述,并进行了底座板施工应力监控研究。研究结果表明:对于长大的底座板结构而言,温度变化、混凝土的水化热及收缩徐变是导致混凝土开裂的原因;收缩徐变系数和摩擦系数的变化对结构应力影响较小,可以通过掺加钢纤维或采用分级加载技术等措施来控制裂纹产生和减小裂纹宽度。相关经验可为轨道板铺设、精调,水泥乳化沥青砂浆灌注施工奠定良好基础。     

高压缩比HCNG发动机回火工况三维仿真分析

为研究某高压缩比HCNG发动机回火机理,进行了发动机回火工况台架试验。结合试验数据,利用AVLFire软件建立HCNG发动机三维仿真模型,对回火工况进行仿真计算。结果表明:压缩比越高,发动机越容易回火;其他条件不变,较小的点火提前角容易引起回火;由于气门重叠期较大,压缩比提高,导致高温废气回流到进气道,这是造成回火的原因之一;排气冲程末端的无效点火,使得进气门附近的温度进一步提高,加大了回火的趋势。     

浅谈欧洲混合动力摩托车的测试要求

欧洲对于交通运输业产生的排放污染物影响非常关注,大多数摩托车生产企业都在开发各种新产品和采用新技术来应对严格的法规要求并减少对环境的污染,其中一项技术就是混合动力技术,该项技术已在乘用车上成熟应用.欧洲最新修订指令2009/108/EC详细规定了针对混合动力摩托车进行排放和噪声测试的特殊要求.     

单缸柴油机掺烧不同比例甲醇混合燃料的仿真研究

对单缸直喷柴油机燃用不同掺混比的甲醇和柴油混合燃料对柴油机动力性、经济性、燃烧特性以及排放性的影响进行了仿真研究。研究结果表明,在柴油机基本结构和参数不作改动的情况下,随着混合燃料中甲醇添加比例的增大,柴油机的动力性有所下降,燃油消耗明显上升,NOX和CO排放量下降幅度较大;甲醇-柴油混合燃料的燃烧特性得到改善,具有较高的燃烧热效率。     

软土地区无碴轨道线路桥梁桩基础沉降规律和预测分析

利用某在建时速350 km客运专线桥梁区段的实测沉降资料,分析根据持力层不同划分的三种桩基端:承桩、端承摩擦桩、摩擦桩的沉降特性.在施工桥梁主体时,三种桩在施工荷栽下均会发生主沉降.承桩总沉降量很小,在主体完工后能迅速沉降稳定;摩擦桩总沉降量较大,沉降趋于稳定速率慢;端承摩擦桩的沉降特点介于上述两种桩之间.在沉降数据的...