磁流体发电机的电流饱和现象研究

磁流体发电是一种高效,低污染的发电技术,同时也是一种较为复杂的技术。文中提出了以法拉第电场输出电功率的磁流体发电机中电流在一定磁场范围内会产生饱和现象,这就是影响其性能的一个新因素,解释了其产生的原因,提出了临界磁场理论,并推导了相应的临界磁场的普适方程式。饱和现象及临界磁场的提出,给研究磁流体发电机的工作人员在研究通道性能问题上提供了新的思路,尤其是在超导磁体在磁流体发电机上的应用问题上的研究。     

飞轮脉冲电源放电过程的建模与分析

在dq旋转坐标系下推导出同步发电机的瞬态计算模型,并以三相5.5 kW同步发电机的三相短路实验为例,验证了该模型的正确性.然后,根据飞轮脉冲电源放电过程中励磁系统工作任务的不同.将飞轮脉冲电源的放电过程分为2个阶段:在第l阶段中,励磁电压保持不变,输出电压快速上升至额定值;在第2阶段中,调节励磁电压,使输出电压维持在额...     

室温工作的射频放电激励板条CO激光器

研究了在室温工作下射频放电激励板条CO激光器的工作特性.采用81 MHz的射频放电,利用并联谐振技术获得均匀的射频放电.激光器电极大小为86 mm(宽)×700 mm(长),间距为1.7 mm.激光器谐振腔为输出耦合系数为8%的负支共焦谐振腔.研究了激光器的脉冲工作特性,以及不同脉冲情况下脉冲的时间特性.获得了峰值功率约为600 W的激光输出.测量了激光器输出的光谱特性以及输出功率稳定性.     

柔性压电发电机的发电性能分析

为提高微小型压电发电机的发电性能,设计了一种悬臂梁式的柔性风力发电机,通过实验与理论相结合的方法,分析了柔性悬臂梁振子的结构类型和结构尺寸对发电机输出电压的影响规律. 研究发现,合理选择压电振子的长、宽以及基底厚度,使压电振子在给定风速下产生共振将有助于提高发电机的发电能力. 在0～50 m/s的风速范围内,对不同结构尺寸的柔性压电发电机的发电能力进行了测试,实验结果表明:在压电振子能够发生共振的前提下,基底的厚度对发电性能的影响不大,而振子的长度及宽度对压电发电机的输出电压影响较大,且输出电压不随振子尺寸单调递增;在其他参数均为定值的前提下,压电振子的最优长度为40 mm,最优宽度为11.3 mm.      

低燃速无烟RDX-CMDB推进剂燃烧性能

采用“燃速-靶线法”研究聚甲醛(POM)、蔗糖八醋酸酯(SOA)及其不同质量比的(POM+SOA)混合物对无烟RDX-CMDB推进剂燃烧性能的影响,同时研究了两种复合燃烧催化剂F-pb/ W-Cu和E-pb/ W-Cu)对含POM+ SOA的RDX-CMDB推进剂燃烧性能的影响。结果表明, 配方中分别添加8%的POM或SOA,POM使10 MPa下燃速由10.87 mm.s_-1降至6.47 mm.s_-1,SOA 使10 MPa下燃速由10.87 mm.s_-1降至4.73 mm.s_-1;当POM和SOA的质量比为5:3混合使用时, 6MPa～15MPa下推进剂压强指数降至0.49;铅盐F-pb/铜盐W-Cu催化剂使低燃速RDX-CMDB推进剂6MPa～15MPa下的压强指数由未添加催化剂时的0.65降至0.12,在中压8～10MPa下燃烧出现麦撒效应。     

喉部面积对盘式磁流体发电机性能影响分析

盘式磁流体发电机因其热效率高、功率密度大等优点在空间探测等领域受到了研究学者的广泛关注。在盘式通道中,喷嘴喉部对通道内等离子体具有加速和电离作用,是整个发电系统的关键部件之一。喷嘴喉部面积的变化会改变发电通道中磁流体流动特性及等离子体电离特性,进而影响发电机性能。本文通过非平衡准一维数值模拟分析了喷嘴喉部面积对盘式磁流体发电机性能影响。结果表明：适宜的喷嘴喉部面积可以使发电通道等离子体维持在较高的马赫数下,电子温度适中,电导率较高,可以提高非平衡等离子体电离的稳定性,使发电机具有更高的性能,获得高焓提取率及等熵效率。     

球形硼粉对CMDB推进剂燃烧性能的影响

为改善固体推进剂的燃烧性能,在高能RDX-CMDB推进剂配方中添加硼粉和铝粉,利用静态恒压燃速仪在20℃测定样品燃速,以此考察它们对推进剂燃速特性的影响。同时考察在RDX-CMDB推进剂中添加Li F后其燃速特性的变化。研究结果表明:在RDX-CMDB推进剂配方体系中,添加金属粉使得推进剂的燃速压强指数升高;添加硼粉代替推进剂配方中的铝粉,可以降低推进剂配方的燃速压强指数。     

固体推进剂多指标配方优化的理论探索

为满足新型固体推进剂对于钝感、高能、低特征信号的综合要求,对其配方进行了理论优化计算.首先根据均匀设计表生成了试验方案,以确保用较少的试验次数完成复杂的配方设计;其次用Matlab编制的软件计算出了各个试验配方的能量参数和燃烧产物组成,并通过撞击感度因子建立了配方组成与推进剂撞击感度的定量关系;最后运用偏最小二乘法对不同配方的能量参数、燃烧产物组成和撞击感度因子进行了综合优化分析,获得了钝感、高能、低特征信号3种指标最优时的推进剂配方组成.计算结果与文献报道的结果相近,说明本文的配方优化设计方法和软件是可信的.      

磁流体发电技术

本文给出磁流体发电的基本原理,分析研究了高温等离子和低温液态金属磁流体发电的特点,最后介绍了磁流体发电技术的推广应用.     

基于1000kV变压器的雷电冲击电压发生器设计

以辽宁省重大专项"特高压1000k V发电机升压变压器"课题为背景,围绕雷电冲击电压试验的核心装置—多级冲击电压发生器,展开一系列设计。包括发生器输出电压、电容量、回路级数等核心参数设计,脉冲电容、波头波尾电阻、变压器、高压硅堆、球隙的设计与选型,并完成仿真验证。研究结果为"特高压1000k V发电机升压变压器"项目的试验技术研究提供一定的参考和借鉴作用。     

可压磁流体方程组弱解能量的有界性

研究可压缩磁流体(MHD)方程组的弱解在三维有界区域上关于时间的全局行为.为了解决MHD方程组的这一问题,需要对磁场项、耦合项以及流体项进行估计.对非线性项(▽×M)×M的处理方式是受可压Navier-Stokes方程组的启发.利用Yong不等式、H(o)lder不等式以及Soblev不等式等对弱解进行能量估计.对绝热指数进行适当限制,证明了在有界外力作用下,总能量是有界的.     

平行电流条件下等离子低频波动的特征

利用 MHD 理论研究了在与背景磁场方向平行的电流条件下低频等离子体波动传播情况,讨论了电流的相对强度对波动色散关系的改变。并着重指出了长波传播过程中产生平行电流不稳定性的特点。     

磁控形状记忆合金振动发电机原理及建模方法研究

在能源日益缺乏的今天,环境中普遍存在的振动能量成为很多科技工作者新的能源资源。重点研究磁控形状记忆合金(magnetic controlled shape memory alloy,MSMA)振动发电机的建模问题。为了充分利用MSMA变形率大、易于控制、可逆效应输出感应电压大的特点,提出了利用MSMA的维拉利效应收集振动能量的发电机原理。通过分析MSMA马氏体相变特性和磁畴运动模式,利用吉布斯自由能函数,建立了MSMA振动发电机的数学模型,求出在磁场和振动力共同作用下振动发电机感应电动势与磁化强度和应变量的数学关系。分别分析了外加振动力、施加磁场、振动频率变化时对发电机输出电压的影响。仿真结果验证了利用MSMA合金制作微型振动发电机的可行性及数学模型的正确性。     

基于超磁致伸缩材料的谐波驱动器结构与磁场优化设计

基于超磁致伸缩材料(giant magnetostrictive material,GMM)正逆耦合效应以及能量转换特性,提出一种集驱动、传动及传感于一体的新型自感知谐波驱动器构想.利用ANSYS分析谐波减速器运行过程中波发生器应力分布情况,结合波发生器尺寸结构求解GMM棒的尺寸参数.基于毕奥萨伐尔定律推导驱动线圈内部磁场求解方法并设计驱动磁场和偏置磁场布置方式.利用COMSOL Multiphysics建立驱动器电磁机三场耦合模型,分析在不同条件下驱动线圈内部磁场分布情况以及驱动器的位移输出特性.结果表明:在永磁体总长度不变情况下,对永磁体实行内置均匀布置,随着永磁体片数逐渐增加,磁场均匀度从44％降低到26％,输出最大位移从0.123 mm下降到0.114 mm,GMM棒应力分布均匀度显著提高.     

爪极式同步发电机的研制

文中讨论了爪极式同步发电机在速度变化较大时的稳压原理,研制样机的试验结果表明,该发电机具有良好的输出特性和自励发电功能,并具有一体化调节的优点,用于小型拖拉机明显改善低速照明效果。     

基于Comsol Multiphysics的新型高压直流继电器电弧仿真分析

传统直流电磁继电器采用电磁驱动方式，分断间距为2~3 mm，在工作负载增大时需增加线圈匝数，导致继电器质量增加、灭弧难度增大。为解决上述问题，采用微电机蜗轮蜗杆作为驱动机构、分断间距相比传统电磁继电器大数倍的新型高压直流继电器设计方案，并利用多物理场耦合软件Comsol Multiphysics，基于磁流体动力学（MHD）理论建立了直流继电器的二维电弧仿真模型。考虑到分断间距、电流、磁场强度以及分断速度等条件对电弧的影响，分析了不同上述条件下电弧的运动特性，得到了适定参数下较为合理的间距、工作电流、磁场强度和分断速度，为新型高压直流继电器灭弧系统的结构设计提供参考。