大气隙外笼型转子磁力耦合器设计及性能研究

采用Halbach单侧聚磁特性,设计出了一种大气隙外笼型转子磁力耦合器(Long Air Gap External-cage Rotor Magnetic Coupler,LAEMC),并分析了其运行特性、调速特性及散热特性,推导出LAEMC电磁转矩解析表达式,据此分析了结构参数对电磁转矩的影响,得出了不同磁化比的Halbach结构对LAEMC电磁转矩的影响规律;根据LAEMC的运行特性,分析了其在离心式负载、恒功率负载及恒转矩负载的调速特性,表明其仅适合离心式负载调速并具有良好的节能效果;在离心式负载转差率为33%处的最大功率损耗点对LAEMC进行热仿真计算,得到永磁体工作温度约为60℃,而通过气隙与之相隔的笼条温度约为360℃,两者温度差达300℃以上,表明所提出的大气隙外笼型转子磁力耦合器———LAEMC在离心式负载上既具有良好的运行特性也具有良好的隔热效果。

新型锕填充硼碳笼型化合物的超导电性

Ac元素作为锕系第一号元素,AcH_(10)的超导转变温度(T_(c))达到251 K,是潜在的室温超导体。XB_(3)C_(3)(X表示不同的金属掺杂元素)是新发现的sp~3笼型化合物,同时具有强共价特性和超导特性,是潜在的高温超导材料。采用第一性原理密度泛函理论,探索以XB_(3)C_(3)、XB_(2)C_(4)和XB_(4)C_(2)笼型结构为原型、引入Ac元素掺杂的AcB_(3)C_(3)、AcB_(2)C_(4)和AcB_(4)C_(2)的晶体结构、晶格动力学、电子性质和超导特性。研究发现:AcB_(2)C_(4)在0~200 GPa区间内难以合成;常压下AcB_(3)C_(3)表现为间接带隙半导体,带隙宽度约为1.154 eV。根据力学稳定性判据可知,AcB_(3)C_(3)和AcB_(4)C_(2)是弹性稳定的具有较高硬度和刚度的脆性材料。同时,常压下AcB_(4)C_(2)表现出超导特性,超导转变温度达到1.565 K。随着压强的增加,超导转变温度呈现先降低后升高的变化趋势,其超导机制由中频声子主导转变为低频与中频声子的共同作用。研究结果可为实验合成笼型化合物超导材料提供理论指导,为探索具有高超导转变温度的超导材料提供新思路。

基于Noradamantane的高能量密度富氮笼型含能分子设计与性能预估

研究提出一种通过化学键键能差进行能量密度快速估算的方法,和一种利用拉普拉斯键级和分子片段键离解能相结合快速判断笼型结构稳定性的方法。通过穷举法构建了基于Noradamantane的所有富氮骨架及其435种硝基衍生物,应用上述计算方法筛选兼具高能量密度和稳定性的分子结构,并采用量子化学能量计算和过渡态反应势垒计算验证筛选结果的可靠性。计算发现了两种兼顾高能量密度和结构稳定性的硝基化合物,其爆热、爆速、爆压和金属加速能力的理论计算最大值分别达到7.77 k J·g^(-1)、10.1 km·s^(-1)、47 GPa和1.14倍HMX的金属加速能力,且结构分解反应势垒≥96 k J·mol^(-1)。本研究所建立的含能分子能量密度和稳定性快速筛选方法,可为高能稳定的含能分子设计提供参考。

多胺桥联聚倍半硅氧烷/壳聚糖蛇-笼型复合材料的制备及其对Au(Ⅲ)的吸附性能研究

本研究以3-氯丙基三甲氧基硅烷(CPTS)、乙二胺(EDA)和二乙烯三胺(DETA)为原料,制备两种单体B-DETA-m和B-EDA-m,然后将桥联单体与不同比例壳聚糖(CTS)反应,合成了EDA/CTS和DETA/桥联聚倍半硅氧烷(BPS)两个系列蛇-笼型复合材料。对复合材料进行了红外光谱、比表面积及孔隙度分析、扫描电镜等表征,考察了复合材料对Au(Ⅲ)的吸附性能。结果表明,CTS的加入能够有效提高材料的吸附性能,其中拥有较丰富孔隙度和较大比表面积的EDA/CTS-30和DETA/CTS-30对Au(Ⅲ)吸附能力最强。本研究为含CTS和BPS的新型吸附剂、色谱柱等材料的研发提供了理论依据,可应用于污水处理,对后续环境治理研究具有积极意义。

八苯基笼型聚倍半硅氧烷在硝胺发射药中的缓蚀特性

为研究新型有机硅材料八苯基笼型聚倍半硅氧烷(OPS)在发射药中的缓蚀特性及作用机理,制备了OPS含量分别为2%、5%、8%的硝胺发射药以及不含OPS的硝胺发射药对照样。通过差示扫描热量热仪(DSC)研究了OPS与硝胺发射药组分的相容性,采用氧弹量热仪、密闭爆发器、半密闭爆发器分别研究了发射药的能量性能、燃烧性能以及烧蚀特性,通过扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)表征烧蚀管内壁表面的微观结构、元素分布和产物组成。结果表明,OPS与硝胺发射药组分相容;OPS会降低发烧药的爆热、最大压力和火药力;随着OPS含量的增加,硝胺发射药降烧蚀率逐渐增大,缓蚀效果逐渐增强,当OPS含量为5%和8%时,降烧蚀率分别为23.9%、36.0%。对烧蚀管内壁表面裂纹、产物及其分布情况的分析表明,OPS在高温条件下生成的SiO2均匀分布在管壁内层,形成了具有优异热阻特性的保护层,降低了高温燃气、固体颗粒对管壁的侵蚀与冲刷作用,实现高效缓蚀。

肉鸭笼养不同规格笼型应用效果评价

为评价不同笼养规格的笼型应用效果,以某肉鸭养殖场饲养的强英鸭为例,从笼底网面积、笼高、顶网等方面设计不同的笼养规格,并评价其饲养效果。确认的最佳笼养规格为:底网设计规格任选,笼具总高为2.02m,单层笼高为65cm,侧边网的高度不低于35cm时不设顶网,3层笼养设计,经向间距25 mm,纬向间距50 mm,拉筋直径2.5 mm,底网、清粪带间隔长度(L)取15 cm。分析认为肉鸭笼养的关键在于合理布局房舍空间、妥善设计笼内密度等,以此最大程度地发挥笼养优势,促使肉鸭养殖健康发展。

时变负载下笼型电机转子断条故障诊断方法

针对时变负载下,笼型电机定子电流呈现出非平稳、非周期性,使得现有时变负载下的转子断条故障识别方法受电流基频调制影响而出现诊断失效的问题,提出了一种基于提格-凯撒能量算子(Teager-Kaiser energy operator,TKEO)的时变负载下笼型电机转子断条故障诊断方法。该方法采用TKEO提取电流信号的瞬时频率,以判断电机断条故障的严重程度。为验证该方法的有效性和优越性,通过实验获取不同健康状态和不同负载条件下的电流信号,并对其进行诊断。同时将分析结果与传统方法进行了多维度的比较。结果表明:该方法在时变负载下能够更准确地区分电机的健康状态,对负载扰动具有更强的鲁棒性,特别是轻载运行状态下,该方法的相对变化梯度数值差异相较于传统方法高4~6倍,此外,提取到的故障频率波动范围更集中在0~5 Hz之间。

外笼型转子磁力耦合器散热翅片研究与设计

针对外笼型转子磁力耦合器调速状态产生热功耗从而产生较大的温升问题,在其外转子外部加装散热翅片以达到减小温升的目的。磁力耦合器工作时转速较大,对传统直翅片翅根底部强度要求较高,结合磁力耦合器工作原理提出了一种斜翅片,以增大轴向空气的流量,提高散热效率。分别从材料、倾斜角度及翅片间隔等方面进行研究设计,结果表明,在确定加工尺寸的前提下,散热面积相同时,斜翅片所需加工材料较直翅片少,最佳散热效率的翅片角度为60°且永磁体温度降低约12.75℃;通过改变翅片间距(即改变总散热面积),得出最佳翅片间距为6 mm,散热能力较其他间距提升约10%。理论计算值与仿真值对比相差约为6.34%,符合设计预期。

基于永磁辅助转子和改进磁障的笼型感应电机的研究

为了有效提高笼型感应电机的功率因数,通过对传统三相四极笼型感应电机的转子结构进行改造,提出了一种基于永磁辅助转子和改进磁障的新型笼型感应电机。采用二维瞬态有限元分析方法,对比和分析了所提新型感应电机和传统感应电机在磁路分布、磁通密度、功率因数和效率方面的性能差异。结果表明,相比于传统感应电机,所提出的新型感应电机可将功率因数提升至0.86~0.98,效率最高可达到95.5%,新型感应电机能够在优化的功率因数下更加高效地运行。

免耕播种机鼠笼型地轮参数优化

地轮是免耕播种机的主要工作部件,可为播种机提供播种和施肥动力,地轮的结构与参数影响着播种机的作业质量。为降低滑移率,减少漏播、空穴和施肥量不足等问题,以鼠笼型地轮为研究对象,通过选取地轮直径、地轮轮宽与垂直载荷为试验因素,采用单因素及三因素三水平正交试验设计方法,进行单间试验及方差分析。研究结果表明:影响滑移率和地轮摩擦力主次因素为垂直载荷>地轮直径>地轮轮宽;确定最佳因素组合为垂直载荷350N、地轮直径610mm、地轮轮宽126mm。此时,地轮滑移率值为1.93%,地轮摩擦力值为330N。

外笼型转子磁力耦合器温度场分析

针对现有笼型转子散热条件差,永磁体易退磁等缺点,提出一种外笼型转子磁力耦合器(OSRMC)。基于OSRMC组成结构及运行原理,给出其热分析模型及损耗原理,并依此论证了OSRMC在转差为33.3%时,其所产生的热功耗最大(为4/27倍的额定功率)。基于传热学原理,给出了OSRMC两种主要的热量交换方式及导热微分方程,并基于集群解析法与区域剖分法得到了OSRMC的有限元法仿真结果。结果表明:OSRMC的主要换热方式为热对流,其主要温升位于笼条与永磁体的耦合处并沿轴向逐渐降低;集群解析法与区域剖分法计算精度相当,但区域剖分法计算速度较快,网格划分难度较大。

笼型电动机闭式星三角启动的仿真研究

针对笼型电动机的闭式星三角启动,在分析启动过程的基础上,利用MATLAB/Simulink搭建闭式星三角启动的仿真模型,通过仿真深入研究星三角启动的动态过程。仿真结果表明,与普通的开式星三角启动相比,闭式星三角启动的电源线电流冲击幅度降低45.71%,电磁转矩脉动幅度降低41.75%,转速脉动幅度降低40%,为电机驱动系统的深入研究提供了有效模型和依据。

TBAB水溶液体系中半笼型水合物的相平衡预测模型

四丁基溴化铵(TBAB)是一种广泛使用的水合物促进剂,可以显著降低水合反应的形成条件。针对TBAB水溶液中离子与溶剂间较强的相互作用力,采用电解质NRTL方程确定液相组分的活度系数,结合含TBAB水合物的晶体结构特征和Chen-Guo水合物模型,建立了TBAB水溶液体系中水合物形成热力学条件的预测模型。与TBAB质量分数为5%~60%的221个实验数据点进行对比分析,结果显示温度平均相对误差为0.112%,预测值与实验数据具有较好的一致性。通过关联混合电解质体系下盐-溶剂间的交互作用参数,该模型还可进一步扩展到TBAB+NaCl复合盐体系下水合物相平衡条件的预测。在TBAB质量分数范围为5%~20%、NaCl质量分数为3.5%~10%的复合盐溶液体系中,CO_(2)形成半笼型水合物的相平衡条件的实验值与预测值的温度偏差范围为0.01~1.17 K,二者比较吻合。本模型可以为水合物法气体分离、气体储运等技术的实际应用和工艺包开发提供理论基础。

笼型蛋白仿生纳米结构构建及抗病毒研究

本研究利用笼型铁蛋白亚基的解聚和自组装过程,在蛋白酶促活性位点上仿生合成1~3 nm尺径可控的金纳米团簇,构建了新型高生物活性抗病毒纳米药物Au@HFn,使用多种电镜学方法对其形貌、结构进行了表征;在抗病毒功效方面,Au@HFn具有抑制HepG 2.2.15细胞HBV s/e抗原分泌和降低HBV核酸复制的效果,抑制效果随金团簇尺径增加而提高并与纳米药物的浓度呈正相关;在细胞毒性实验测试中,Au@HFn未发现有细胞毒性,且增高了细胞活力,具有很高的生物安全性。本研究提出了一种新的抗病毒纳米药物构建策略,相对传统小分子抗病毒药物,在提高药物生物兼容性、降低毒副作用和抗耐药性等方面具有较大的潜力和应用前景。

温度和掺杂含量对有机硅弹体/八乙烯基-笼型倍半硅氧烷纳米复合材料绝缘性能的影响

为了研究温度和掺杂含量对有机硅弹体/八乙烯基-笼型倍半硅氧烷(SE/OV-POSS)纳米复合材料绝缘和热学性能的影响,该文制备了纯有机硅弹体及不同掺杂含量的SE/OV-POSS纳米复合材料,对材料进行了SEM断面形貌表征、傅里叶红外光谱测量、热重分析、交联度实验、热刺激去极化电流测试、不同温度下介电谱和直流电导率测量,以及不同电场强度下的量子化学计算,分析了掺杂含量对SE/OV-POSS纳米复合材料交联网络的影响,以及温度对纳米复合材料电荷传输的作用机制。结果表明:掺杂质量分数为3%的OV-POSS可以与有机硅弹体基体形成密集的交联网状结构,有效抑制基体分子长链段发生介电弛豫运动,使纳米复合材料的热分解温度、交联度、α弛豫温度和陷阱能级显著增大;在20℃和120℃下,OV-POSS的未反应乙烯基和无机内核在纳米复合材料中分别起到深电子陷阱和深空穴陷阱作用,阻碍电极注入的载流子在材料内部传输,导致纳米复合材料的直流电导率小于纯有机硅弹体;然而在220℃下,纳米复合材料内部的大量热电子激发导致其绝缘特性的劣化。上述研究结果表明,适量掺杂的OV-POSS可以有效提升有机硅弹体在20℃和120℃下的绝缘性能。

笼型倍半硅氧烷聚合物/骨胶复合地膜的制备及性能

首先以八乙烯基笼型倍半硅氧烷(POSS-Vi)和乙烯基类单体为原料,采用自由基聚合法制备含有环氧基、酯基和羧基的多支化POSS聚合物;红外分析(FT-IR)、X射线衍射分析(XRD)和透射电镜(TEM)结果表明,POSS在聚合物中保持完整的笼型结构,直径在90 nm左右。然后采用POSS聚合物改性骨胶,制备POSS聚合物/骨胶复合薄膜,通过FT-IR、XRD和扫描电镜(SEM)对其结构形貌进行表征,同时考察了其作为地膜的相关性能。结果表明,POSS聚合物的环氧基与骨胶氨基发生了开环反应,改变了骨胶的非晶态结构。与骨胶膜相比,当POSS聚合物质量分数为25%时,复合薄膜的断裂伸长率提升了83.4%,在可见光区域的透光率平均降低了19.5%,水蒸气透过率下降了17.3%。其对土壤不仅能够起到保墒保温作用,而且在自然土壤中埋藏60 d即可降解82.98%。

笼型聚倍半硅氧烷在聚合物改性领域的应用

笼型聚倍半硅氧烷(POSS)是一种兼具有机和无机特性的杂化材料,不仅熔点高、密度低、介电性能好,而且还具有耐热、耐压、阻燃和高硬度等优点。凭借出色的性能,POSS被广泛应用于聚合物改性。介绍了POSS的基本结构,并从耐热性能、力学性能和介电性能这三方面对POSS改性聚合物进行综述。最后,对未来POSS的重点研究方向进行展望。

基于改进转子端环参数计算的深槽笼型异步电动机启动特性仿真分析

为了更为准确分析深槽笼型异步电动机的启动性能,本文在考虑铁芯饱和、导条涡流、绕组端部电阻和电感的基础上,进一步考虑了转子铁芯、转子压圈及平衡环对转子端环电抗参数的影响,以及转子导条伸出铁芯部分对转子端环电阻参数的影响。建立了750kW深槽笼型异步电动机场-路-运动耦合时步有限元模型,对其启动特性进行了全面的仿真分析,分析了电动机在启动过程中电磁场、转子导条涡流的变化情况,计算了电机在启动瞬间的冲击电流和冲击转矩,并将仿真结果与试验值进行对比分析。结果表明:采用本文所提出的基于改进转子端环参数的计算方法和场-路-运动耦合时步有限元模型,得到的深槽笼型异步电动机启动特性的计算结果具有更高的仿真精度,为今后的深槽笼型异步电动机启动性能优化设计、运行维护及保护整定提供有效参考。

基于故障特征分析的笼型电机转子断条故障诊断方法综述

笼型电机在运行过程中,电气、机械、热、磁和环境应力均可能导致其出现故障。开发一种可靠且高效的笼型电机故障诊断技术逐渐成为一项重要的研究课题。转子断条故障是笼型电机关键故障之一,会影响笼型电机的正常工作,需要对转子断条进行监测,及时发现潜在故障并预警。针对该问题,从电流信号、电压信号、振动信号和声信号这几方面进行分析,对现有的转子断条故障诊断技术进行梳理、归纳,并将各类方法的优势和局限性进行对比分析,总结了笼型电机转子断条故障诊断技术存在的主要问题,并对未来发展趋势进行了展望,旨在给该领域研究人员提供研究思路。

江苏省肉鸭笼养不同规格笼型应用效果评价

笼养肉鸭的笼型规格不一给养殖者选型带来困难,并制约笼养技术的推广应用。目前肉鸭笼存在单元笼底面积、笼高、顶网设置、层叠层次、拉筋材质与间距、底网与清粪履带间距等诸多不同,不仅影响鸭舍的空间使用率、笼内饲养密度、标准负压设定和设施故障率等因素,还会影响生产性能。因此,做好不同笼型的应用评价,不仅有助于肉鸭笼养技术的完善及提高,还为专业化的笼具设计与安装提供了参考依据。