单一压力容器镍氢电池热分析的建模与仿真

根据对单一压力容器镍氢电池充放电过程的分析,建立其传热数学物理模型.采用计算流体动力学的方法对整个电池温度场进行求解,对比模拟结果与实验结果,两者能够很好地吻合,说明该传热模型可以真实有效地反映实际传热过程.根据计算结果分析整体电池的温度场分布规律,找出电池充放电过程中温差最大的位置作为监控点,其结果可以为电池热控制优化提供理论依据.

单一压力容器氢镍电池电堆的温度场仿真

针对一实际空间用单一压力容器氢镍电池的实际传热特点,建立氢镍电池电堆的传热数学模型,采用有限差分的数值求解方法,对电堆中间层单片电池求解,并与实际测量数据进行对比.在验证模型有效性的基础上,分析了极堆内电池的温度场分布特点,为氢镍电池的热分析和热控制研究提供了理论基础.

单一压力容器镍氢电池瞬态热特性的建模仿真

针对实际空间用单一压力容器镍氢电池的传热特点,从传热学角度对单一压力容器镍氢电池电堆和整个电池分别建立瞬态热分析的数学物理仿真模型,采用有限差分法求解,并与电池表面实际测量温度进行对比分析验证模型的有效性。电池的温度分布分析表明极堆处温度较高且温度分布均匀,对电池极堆处的模拟处理,可假定其为一各向异性的整体来处理;电池上下半球顶点的温度较低,最大温差出现在电池放电过程的后期,该温差可作为电池的热控制的主要监控参数。

单一压力容器镍氢电池组几何参数对其温度场的影响

针对实际空间用单一压力容器(IPV)镍氢电池组的传热特点,建立其瞬态热分析的数学物理仿真模型。通过设计改变电池组几何参数,包括电池组底板厚度、套筒高度和厚度,采用有限差分法,对比模拟研究电池组在飞船实际运行条件下几何参数对其温度场的影响。结果表明:套筒厚度对电池组温度场的影响最为敏感,增大套筒厚度可明显缩短电池组热系统达到平衡态的响应时间;其次是套筒高度;改变底板厚度对电池组温度场变化影响不明显。该研究为镍氢电池组的结构优化和热控制研究提供理论基础。

航空发动机可靠寿命消耗评估方法

针对航空发动机零件受到疲劳蠕变作用的情况,提出一种航空发动机可靠寿命消耗评估方法。首先建立了一种航空发动机零件可靠寿命评估的加速系数方法,可以将试验载荷谱下的可靠寿命高精度地转换为标准循环和实际使用载荷下的可靠寿命。然后提出了一种疲劳蠕变损伤相加模型的修正系数,能够对模型中未考虑耦合作用项而带来的误差进行修正,从而可以对零件的可靠寿命消耗百分比单侧置信上限进行高精度评估,并且还可将其转换为标准循环和试验载荷谱上消耗的循环数,能够更加精准地对零件进行单机寿命监控和在线寿命管理。此外,本文方法也适用于燃气轮机、压力容器等其他产品的可靠寿命消耗评估和寿命管理。