收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

硅基微尺度燃烧器燃烧特性与结构失效的研究

朱林  
【摘要】: 基于燃烧的微发电系统是一种新概念的电池,它将一个发电过程集成在数十立方厘米甚至数立方厘米的空间内,具有化学电池无法比拟的优越性,因此,成为目前世界各国关注和竞相研究的焦点和热点。本文以美国麻省理工学院研制的硅基六晶片微燃烧器为研究对象,采用数值计算的方法,开展小/微燃烧理论和技术,微燃烧器结构设计方面的应用基础性研究,主要包括如下内容: 1、硅基六晶片微燃烧器燃烧特性的研究 以氢气/空气为混合燃料,采用考虑了基元反应动力学机理燃烧程序的二维CFD数值分析方法,主要研究微尺度下燃料混合当量比、燃料流速、燃烧器壁墙传热系数对该尺度燃烧器燃烧特性的影响,重点探讨该燃烧器发生熄火、回燃的症结,并将所计算的结果与美国麻省理工学院的实验结果进行比较,以检验所使用方法的正确性。 2、微燃烧器结构的虚拟装配技术的研究 通过对目前微燃烧器结构设计方法的研究,提出利用机械虚拟装配技术完成微燃烧器的结构设计,主要研究利用基于特征的零件实体建模技术构建微燃烧器各个晶片的方法,研究利用虚拟装配技术模拟具体实际装配过程完成微燃烧器结构的方法、研究采用干涉检验技术、爆炸技术检查整个燃烧器结构正确性的方法,并将所研究的结果与新加坡高性能研究所构建微燃烧器的方法进行对比,以验证所研究方法的正确性、可行性和优越性。 3、微燃烧器的结构失效的研究 在上述燃烧器燃烧特性、结构设计的研究基础上,以硅基六晶片微燃烧器为研究对象,采用理论和数值计算相结合的方法,在不考虑微燃烧器加工过程中残余应力的前提下(由于实验经费、实验设备的缺乏),首先,在不发生回燃、发生回燃两种情形下,分别对微燃烧器结构进行应力、应变分析,然后引入机械模糊可靠性设计方法预测该燃烧器的结构寿命,并将所计算的结果与美国麻省理工学院的实验结果进行比较,以检验所使用方法的正确性。 综上所述,本文提出利用二维CFD数值计算方法,在考虑多步基元化学反应机理的基础上,研究微尺度燃烧器燃烧特性及火焰的稳燃机理;提出利用机械虚拟装配技术构建微燃烧器的结构,并在此基础上,对处于运行过程中的微燃烧器结构进行应力、应变分析,最后,提出利用机械模糊可靠性设计方法估算微燃烧器的寿命,探索了一套研究微尺度燃烧器的新思路和新方法,为以后微尺度燃烧器性能优化打下坚实的基础。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 叶卫平;宫秀敏;周一志;陈子惠;项长治;曾庆树;;轴承组合凹模失效分析及提高寿命的研究[J];武汉工学院学报;1994年01期
2 张琼;蔡传荣;;汽轮机叶片断裂失效分析[J];福建分析测试;2001年01期
3 毛雪平,蒲泽林;汽轮机部件寿命评估和失效分析软件的开发[J];现代电力;2002年05期
4 惠记庄,俞剑;稳定土路拌机刀具的研究[J];建设机械技术与管理;2005年08期
5 任继文;基于VRML的模具虚拟装配技术的研究[J];机械设计与制造;2005年10期
6 何良汉;安琦;;磁力泵推力滑动轴承失效分析及改进[J];润滑与密封;2005年06期
7 高奇;徐平;;虚拟装配技术在减速器设计中的应用[J];辽宁工程技术大学学报;2006年S1期
8 黄琳;刘子建;;ACIS环境下虚拟装配技术研究与实现[J];现代制造工程;2007年06期
9 叶勤;巩正阳;丁青海;徐大伟;;基于虚拟装配技术的小型电动清扫车设计[J];专用汽车;2007年07期
10 丁大伟;徐学东;;脉动真空灭菌器内腔开裂原因分析及改进方案[J];物理测试;2008年04期
11 李宏波;;核电站关键设备虚拟装配仿真系统[J];中国高新技术企业;2008年15期
12 焦安源;鲍力;;虚拟装配技术在辛普森行星齿轮机构教学中的应用[J];辽宁高职学报;2008年08期
13 赵燕;王文臣;;深沟球轴承早期失效分析[J];哈尔滨轴承;2009年02期
14 丁大伟;徐学东;姜公锋;;脉动真空灭菌器内腔开裂分析[J];理化检验(物理分册);2009年05期
15 张瑞刚;;虚拟装配技术在现代设计中的应用[J];机械管理开发;2009年06期
16 王松竹;吴子红;向寓华;曾杰;;6L2K活塞式压缩机滑动轴承失效分析[J];黑龙江科技信息;2010年18期
17 程里;;数码微距摄影技术在失效分析中的应用[J];理化检验(物理分册);2010年06期
18 ;2010年“电站热交换设备运行维护和失效分析”有奖征稿启事[J];电站辅机;2010年03期
19 周惠久,涂铭旌,鄢文彬;从材料强度观点论机器零件的失效分析及失效的防止[J];西安交通大学学报;1981年03期
20 李振环;柔性石墨制品的安装、使用与失效分析[J];润滑与密封;1984年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王铁;李光辉;张瑞亮;赵富强;;有限元分析方法在机械零件失效分析中的应用[A];第四届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2008年
2 刘天模;冯大碧;肖长丽;杜燕;江红;;天然气旁通计量管道泄漏失效分析[A];海峡两岸第二届工程材料研讨会论文集[C];2004年
3 雷林海;;烷基苯装置E-405B失效分析[A];苏、冀、皖、赣、鄂石油学会第22届学术年会论文集[C];2004年
4 冯宝伟;;失效分析的规范化程序[A];2006年西南地区第九届NDT学术年会暨2006年全国射线检测新技术研讨会论文集[C];2006年
5 Brad A.McGoran;张飞飞;Bemard Ross;;失效分析的多学科特性[A];2007年全国失效分析学术会议论文集[C];2007年
6 余世杰;袁鹏斌;龚丹梅;吕拴录;李连强;;S135钻杆刺漏原因分析[A];2011年全国失效分析学术会议论文集[C];2011年
7 谢珍勇;郭晓军;;Cr12Mo1V1钢陶瓷模块“爆模”失效分析[A];1999中国钢铁年会论文集(下)[C];1999年
8 张玉芳;邓永容;;玻璃钢管的失效分析及失效预测技术[A];复合材料的现状与发展——第十一届全国复合材料学术会议论文集[C];2000年
9 盛钟琦;李聪;李卫军;;棘爪杆断裂的失效分析[A];第三届全国扫描电子显微学会议论文集[C];2003年
10 赵雪芸;;321不锈钢焊接波纹管失效分析[A];全国材料理化测试与产品质量控制学术研讨会论文专辑(物理测试部分)[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 朱林;硅基微尺度燃烧器燃烧特性与结构失效的研究[D];中国科学技术大学;2008年
2 袁海荣;秸秆固化成型燃料助燃剂研制及燃烧特性试验与模拟研究[D];北京化工大学;2010年
3 刘海锋;网格结构精细化有限元分析方法研究[D];浙江大学;2010年
4 张传名;低品位水煤浆成浆、燃烧特性研究及应用[D];浙江大学;2009年
5 谢波;可燃系统中爆炸抑制过程的实验与理论研究[D];南京理工大学;2003年
6 刘昌业;生物质气燃烧特性及火焰结构的相关研究[D];天津大学;2010年
7 金余其;城市生活垃圾燃烧特性及新型流化床焚烧技术的研究[D];浙江大学;2002年
8 闫涛;循环流化床焚烧炉中生活垃圾燃烧特性研究[D];清华大学;2004年
9 李永华;混煤高效低污染燃烧特性研究[D];华北电力大学;2001年
10 戴财胜;动力配煤的理论与应用研究[D];中国矿业大学(北京);2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王晓雷;混煤热解燃烧特性的试验研究[D];华北电力大学(北京);2003年
2 毛功平;高效清洁柴油燃料氧化剂及降低柴油机排放的应用研究[D];山东理工大学;2006年
3 武双章;高过载下延期药的燃烧特性研究[D];南京理工大学;2007年
4 薛海亮;玉米秸秆燃烧特性试验研究[D];华北电力大学(河北);2008年
5 王文生;工业蜂窝型煤的配比及燃烧特性研究[D];吉林大学;2005年
6 唐忠云;车钩失效分析及其工艺研究[D];哈尔滨理工大学;2005年
7 王致钊;柴油机气门失效分析及改进策略[D];天津大学;2005年
8 何宝华;几种能源树种燃烧特性的研究[D];北京林业大学;2007年
9 刘津;生物柴油在直喷式柴油机上的燃烧和排放特性研究[D];长安大学;2008年
10 薛国峰;结构可靠性和概率失效分析数值模拟方法[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 耀凯;能用核爆炸技术“炸”山吗[N];科技日报;2005年
2 本报实习记者  郝鸿波;失效分析从幕后走向公众[N];大众科技报;2006年
3 本报记者 荣为人;分析产品故障 推动科技发展[N];中国航空报;2005年
4 中国工程院院士 钟群鹏;失效分析与安全发展纵横谈[N];光明日报;2004年
5 记者 杨学锋;启用失效分析与预防技术[N];中国安全生产报;2006年
6 司马晨曦;煤质分析对新型干法水泥生产的影响[N];中国建材报;2007年
7 王定俞叶丹;输美服装应加强面料阻燃性能检测[N];中国国门时报;2007年
8 本报记者 晓笛 特约摄影 谭天;探索失效世界奥秘的人[N];大众科技报;2002年
9 本报记者 陈青 何晓龙;让石油管材物尽其用[N];中国石油报;2003年
10 缪宏博;情系航空 感动蓝天[N];中国航空报;2007年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978