基于MAYA参数化建模的FLUENT设计与应用

由于μDMFC结构尺寸的减小致使CO2气体容易阻塞阳极沟道,影响沟道内的气液输运。含气率作为评估沟道气液输运特性的标准之一,但是目前的后处理过程难以直接获取蛇形沟道沿程截面含气率,因此针对FLUENT后处理进行二次开发。该二次开发程序通过GUI传递模型特征参数,基于MAYA的可视化交互环境进行参数化模型的实时显示,并以日志文件作为接口实现MAYA和FLUENT间的数据传递从而实现参数化建模,进而获取沟道沿程截面含气率数值。最后基于二次开发软件研究了一种新型流场板结构,并发现改变双层流场板沟道侧壁面润湿特性能有效改善沟道气液输运特性。此处理方法不仅为研究燃料电池沟道输运特性提供了有效的数据获取手段,也为研究气液两相流动现象提供了解决思路。

烷基酚类化合物的危害及其降解研究

随着工业的发展,在药业、塑料制品和添加剂的生产、除草剂的使用和垃圾处理等过程中产生了大量的烷基酚类化合物,致使含有烷基酚类化合物废水的排放量逐年增加,对生物以及环境都有较大的危害。许多研究人员对其降解方法进行研究,主要采用物理、化学、生物的处理方法,近年来通过芬顿催化的高级氧化法处理酚类化合物受到广泛关注。

基于Scheme的Fluent后处理

利用Fluent作仿真模拟过程中,有时需要获取某些特殊的曲线或横截面上的数据。传统方式中采用用鼠标点击和参数输入的方式建立这些特殊平面或曲线,不仅工作量大,而且容易出错。本文使用Fluent脚本文件(Scheme语言和TUI语言)编写日志文件,然后由Fluent解释器解释执行的方式获取数据,不仅提升了工作效率,减轻了后处理的工作量,而且此方法还能用于算法研究、批处理等工作中,提升了软件的适用性,满足了用户在特殊工况下的后处理需求。

μDMFC流场板润湿特性对气液输运的影响

μDMFC流场沟道的微型化增加了流体在沟道中的流动阻力,容易使CO_2气泡堵塞沟道,不仅影响甲醇溶液的输运,而且还会阻碍甲醇向催化层传质,降低电化学反应效率,因此需要改善μDMFC阳极沟道的气液输运特性。基于VOF方法 ,采用计算流体力学软件FLUENT对μDMFC阳极沟道内的气液两相流进行数值模拟,研究双层流场板沟道侧壁面润湿特性对气液两相分布的影响。结果表明:单层流场板沟道内气液两相呈现分段流动现象,而双层流场板沟道内的气液两相呈现分层流动现象;双层流场板沟道内的含气率明显低于单层流场板沟道,并且压降特性前者优于后者;同时双层流场板沟道侧壁上层为疏水性,下层为亲水性时,不仅有利于气液输运,还有利于甲醇传质,为提升μDMFC的性能提供了一种有效的方法。

沟道截面形状对μDMFC气液输运的影响

设计矩形、三角形、半圆形、梯形和倒梯形截面形状的相同水力直径沟道,基于流体体积方法进行微型直接甲醇燃料电池(μDMFC)阳极流场沟道内气液输运数值模拟,研究截面形状对流场板沟道内含气率和压降特性的影响。单层流场板沟道中,矩形截面沟道的含气率稳定在0.55且平均压降为750 Pa,与其他截面形状沟道相比,含气率适中且平均压降最小,适合作为优选方案;在相同截面形状下,双层流场板沟道中含气率比单层流场板沟道的含气率低约50%,平均压降也更低,其中三角形截面沟道内的含气率最低(小于0.2)且平均压降最小(不足200 Pa),可作为优选的截面形状。

环形橡胶-硅油组合式减振器静态刚度特性研究

以环形橡胶-硅油组合式减振器为研究对象,通过ANSYS开展了其静态刚度特性研究。通过橡胶样件的单轴拉伸试验,基于试验数据拟合确定了多种橡胶超弹性本构模型参数。分别建立了减振器固体有限元模型和流体有限元模型,进行静态刚度仿真。通过试验机开展了该减振器静态刚度试验。对比分析静态仿真与静态试验,选取了Neo-Hookean超弹性本构模型,分析了橡胶外径、橡胶内径和硅油粘度对静态刚度的影响。研究结果为该减振器的应用提供了支持。