聚焦电流和阴极位置对束流品质影响的CST仿真

电子枪的阴极位置和聚焦电流大小会影响电子束的焦距和束斑形貌,进而影响增材制造零件的质量。首先根据实际的电子枪结构,建立了1∶1三维电子枪物理模型和有限元分析模型,并采用CST软件的粒子工作室模块进行了仿真,研究了聚焦电流大小和阴极位置对电子束的焦点位置和束斑形貌的影响。仿真结果表明:聚集电流为460 mA,阴极下表面距栅极上表面为1.0 mm时,电子束在工作平面处的束斑直径为0.61 mm,电子分布较均匀且形状较圆。进行了电子束选区熔化实验,成功实现了钛合金粉末的预热和熔化成型。试验结果表明模拟仿真对电子枪的设计具有一定的指导作用,可以实现800 mm工作平面处的成功成型的要求。

阴极位置对大功率霍尔推力器点火过程影响的研究

为研究不同阴极位置对大功率霍尔推力器点火过程的影响,测量了一台10 kW霍尔推力器不同阴极位置下的点火冲击电流,采用PIC数值模型计算了不同阴极位置下推力器点火过程中离子密度变化特性。结果表明:与阴极外置结构相比,尽管阴极中置结构下点火过程初始阶段的阳极电流增长速率较慢,冲击电流峰值出现较晚,点火过程演化速率较慢,但点火冲击电流峰值更小,推力器点火成功后向稳态放电转换过程中低频振荡放电电流的平均值和峰值较小,且推力器点火过程中羽流的周向对称性更加良好,造成这些差异的主要原因是由于阴极所处的位置不同导致其初始发射电子所处的磁场环境不同。

数控展成电解加工中阴极—工件加工位置的优化选择

通过理论和实验，就数控展成电解加工过程中阴极—工件加工位置的优化选择展开了讨论，并提出了最佳加工位置的求解方法。

电子轰击式离子推力器放电腔结构对等离子体特性影响的全粒子仿真研究

为明确电子轰击式离子推力器放电腔结构对推力器推力、比冲等性能的影响,采用基于蒙特卡罗碰撞的网格粒子(PIC/MCC)方法,建立了放电腔的全粒子二维轴对称仿真模型,对10 cm×5 cm圆柱型放电腔内部的等离子体特性开展研究。结果表明:双进气口放电腔的电离率、推力、比冲和放电损耗优于单进气口,但放电腔出口处的离子分布均匀性相对较差;阴极长度的增加可以减弱离子回流现象,提升推力器宏观性能参数,但阴极过长会降低腔内电离率;针对所讨论的推力器,阴极长度在4~5 cm区间内的综合性能最优。仿真得到了不同工质气体进气口位置和阴极位置对等离子体参数及推力器宏观性能参数的影响,可为放电腔的实际设计提供一定参考。

假设检验在稀土电解生产中的一个应用

以一个稀土熔盐电解槽的生产纪录为样本,利用假设检验方法对生产设备进行校正,并提出了一种改进方法。

厌氧流化床无膜微生物燃料电池的床层膨胀高度与产电特性

考察了厌氧流化床床层膨胀高度对电池不同阴极位置(阴极1,2,3分别位于分布板上方150,250,350mm)产电性能的影响.膨胀高度低于170mm时,电池功率随阴极位置沿轴向高度增加而减小,同一流速下,阴极1的最大电极输出功率最大,为347.1mW/m2.膨胀高度在170～270mm时,同一流速下,阴极2的最大产电功率高于阴极1和阴极3,当流速为8.35mm/s时,达361.0mW/m2.膨胀高度在400mm以下,同一流速下3处阴极的最大产电功率均降低,阴极3最大产电功率降低幅度较小,为297.5mW/m2,电池功率随阴极位置沿轴向高度增加而增大.该结果是流速对阳极室内传质及电子传递效率、流速对微生物膜生长双重影响的结果.