摘要：为了提高机器人的越障能力,设计了一种新型探测车Rabbit,该车装有4个轮爪式车轮.介绍了轮爪式车轮的原理,以及Rabbit样机移动系统和控制系统的设计,并通过实验对其进行了运动性能分析.结果表明:Rabbit可以在各种地形中自如运动,如台阶路面、斜坡路面、多障碍路面和月球模拟土壤中等.Rabbit还可以越过高度为车轮半径1.4倍的台阶,并能越过斜度为40°的斜坡,性能优于普通圆形车轮.该轮爪式探测车适用于行星探测或野外探测.

摘要：利用化工流程模拟软件AspenPlus[1]建立了甲醇重整制氢系统模型,并通过自行设计的实验系统进行了验证。结果表明,该模型能够较准确地预测重整系统出口状态下的氢气体积含量,并且可用于分析操作参数对重整制氢系统性能的影响。另外,基于能量守恒原理,对系统的经济性进行了分析。研究结论可用于指导甲醇重整制氢系统重整方式的选择,工作参数选择及优化设计。

摘要：为研究二甲醚部分氧化重整反应器内不同气体组分的分布情况,建立了描述反应器内复杂物理化学过程的二维数学模型。利用流体计算软件STAR-CD对模型进行了稳态计算,得到了反应器内不同混合气体组分体积含量的分布情况。为了验证模型的可靠性,在自行设计的试验台上测试了反应器内气体体积含量,经比较计算值与试验值吻合良好,因此模型能够较准确地预测反应器内气体组分的分布。应用数学模型研究了进气流速与燃空比对重整反应的影响,结果表明随流速的增加,重整气中二甲醚与空气的含量增加,氢气与一氧化碳的含量减少;在空气不足的情况下,随燃空比的增加,重整气中氢气与一氧化碳含量减少。

摘要：对二甲醚DME(Dimethyl Ether)部分氧化重整制氢反应过程进行了理论分析,得到氢气产率和体积含量最高时系统中混合气体的组成。并应用自行设计的实验及测试系统,研究了温度、空醚比、催化剂质量m与DME进料的摩尔流速vDME之比m/vDME等参数对DME转化率、混合气中CH4、CO2体积含量的影响。综合理论分析与实验结果,得出了DME部分氧化重整制氢系统最佳操作参数。确定了在最佳反应条件下,DME部分氧化反应的幂指数型宏观动力学速率表达式。

摘要：电解水制氢是目前常用的制取氢气方法,而气液分离技术是整个电解水制氢系统的核心技术之一,用以除去氢气中混有的液态水。气液分离技术按照分离机理可分为重力沉降分离、惯性碰撞分离、旋流分离等方式。为适应航天工程发展,我国正在开展月球制氢的研究。分别在地面环境和月球微重力环境下,对重力分离器和旋流分离器的分离效果进行对比仿真分析。仿真结果表明,在月球微重力环境下,受重力场减弱的影响,重力分离器分离效果变差,不宜使用。微重力环境下常用的气液分离技术按是否含有运动部件分为静态分离和动态分离。吸附分离利用多孔材料吸收实现分离,成本低、操作简单,但效率偏低;毛细作用分离利用表面张力实现分离,分离效果好,但存在管道设计问题;旋流分离和动态离心分离都是利用气液两相的密度差异实现分离,体积小、可靠高效,但前者需要预先设计复杂管路,后者需要额外供给电机能量并关注密封、振动问题;惯性分离通常只作为辅助手段。溶解分离通过改变溶解度使气体暂时溶解于液体中,从而有效避免气体杂质对于整个系统的危害,目前尚处于研究阶段。

摘要：为研究车载甲醇重整制氢反应器内温度场和混合气体组分体积分数的分布情况,建立了描述催化器内复杂物理化学过程的二维数学模型。并用STAR-CD软件,选用TGrid网格技术、层流模型采用有限体积差分方法离散方程,用SIMPLE算法进行迭代求解,对催化器内的稳态流场进行了数值计算。模拟结果可以直接表征反应器内的温度场、气体组分体积分数分布。为了验证模型的可靠性,在自行设计的试验台上测试了反应器内温度分布和气体体积分数。经比较计算值与实验值相吻合。应用数学模型研究了管径对催化器的影响,结果表明随管径的增加,反应器内的温差增加;管径对气体组分体积分数影响不大。