盘型声流超声电机驱动机理分析及实验研究

针对传统超声电机定子与转子表面存在严重摩擦磨损导致系统性能降低的问题,提出了一种新型非接触悬浮式声流超声电机。该电机结构紧凑,能够利用声悬浮原理实现定子和转子的非接触驱动,消除传统超声电机存在的严重摩擦磨损。基于连续性方程,建立了悬浮间隙介质流体分析模型,并采用有限元法进行求解。搭建实验台进行转动特性测试实验,分析了新型电机的工作机理,研究了不同槽型及运转状态下的声流分布。研究结果表明:转子表面刻槽导致间隙内圆周方向产生了压力梯度,进而形成了驱动转子的转矩;随着驱动电压升高,定子盘的振动幅值及转子转速均增大,当驱动电压为1 430 V时,定子盘振动幅值为9.8μm,转子转速达到74 r·min^(-1);相较于光滑转子,刻槽型转子在槽域附近的声流场发生了明显改变。此研究可为非接触超声电机的研究提供参考,也能进一步扩展超声电机的应用领域。

煤制气残渣地质聚合物的制备及性能分析

煤制气残渣(CSNGS)等固体废弃物已成为环境污染的重要原因,为了减少其对环境的破坏并降低资源的浪费,在地质聚合物可资源化固体废弃物特点的基础上,开展煤制气残渣地质聚合物(CSNGSG)的制备工艺研究。为此,通过正交试验初拟CSNGSG的配合比,并在此基础上展开单因素实验研究;采用抗压强度、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)及扫描电镜(SEM)等方法分析CSNGSG的推荐最佳配合比,并对其强度形成机理进行探究,再通过主成分分析(PCA)模型对CSNGSG强度的影响因素进行评价。结果表明:正交试验及单因素实验发现当水灰比为0.34,水玻璃模数为0.8,激发剂掺量为22%时,CSNGSG具有显著的抗压强度;CSNGSG强度形成机理主要在于残渣中的硅铝物质逐渐溶解,硅酸盐凝胶体逐渐形成,进而CSNGSG的强度逐渐形成;PCA模型表明水玻璃模数对CSNGSG的影响程度更为显著,在进行配合比设计时应着重考虑水玻璃模数的影响。