摘要：变截面球槽结构表面硬度高、三维形状复杂,采用电解加工具有较好的技术经济优势,但其加工精度和加工稳定性受流场影响比较明显。为提高电解液流场均匀性,基于流场仿真分析探讨了通液方式、流道结构对流场分布的影响规律,并开展了电解加工试验研究。仿真和试验结果表明:采用定向流道供液的分域通液方式有利于提高流场稳定性和流速分布一致性,可以有效提高工艺稳定性;优化出入口流道结构可以进一步提高球槽表面质量,能够满足加工稳定性和加工精度要求。

摘要：固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cells,SOFCs)具有燃料适用性广、余热利用价值高、能量转化效率高的优点,成为当下能量转化技术的研究热点。但是,在商业化之前,SOFCs仍然存在着一些亟待改善的问题,其中,稳定性和工作寿命便是最关键的问题。鉴于流场与温度场、电场相互耦合,不均匀的流场极易导致电池局部热失控,产生热应力,对电池产生不可逆损坏,影响SOFCs系统寿命。改善流场设计、保证流动均匀性是提高稳定性和寿命的关键。对平板型SOFCs的流场设计及优化进行了概述。

摘要：合理的流场设计是实施电解加工的必要前提.为实现叶盘通道的全方位电解加工,采用径向电解加工方法对某型整体叶盘进行研究.首先,设计了可控对称式电解液流场;然后,建立了流场的有限元模型,并利用有限元法对流动方式进行了仿真分析;最后,为验证流场设计的合理性,开展了叶盘通道电解加工试验,试验结果显示,与传统流动方式相比,采用可控对称式流场,叶盘轮毂的表面粗糙度从2.450μm降低至0.154μm,轮毂的加工重复精度在0.07mm以内,叶盆、叶背的重复精度在0.17mm以内.这一结果表明,流场设计合理,有利于提高轮毂的加工质量,可获得较好的加工稳定性及一致性.

摘要：为进一步提高渐开线内花键电解加工的工艺稳定性,基于数值分析方法探讨了电解液流动方式、工具阴极结构、电解液参数对流场分布的影响规律。数值分析结果表明:电解液侧向流动可以改善加工区入口处电解液流速分布均匀性;带有导流段的变截面阴极能够降低工件表面流速波动。针对工艺稳定性及加工定域性,开展了渐开线内花键电解加工试验研究。试验结果表明:进给速度可达2.1 mm/min以上,齿形误差可控制在0.015 mm以内,当加工深度为30 mm时,齿向误差在0.02 mm以内。该加工方式的效率及精度能够满足很多实际需求,具有明显的技术经济优势。

摘要：针对整体构件周向叶片的特点与加工难点,设计了带有内置绝缘腔的电解套型加工工具阴极,建立了两种进液方式的流场三维模型,采用有限元法对两种进液方式的流场进行仿真计算。计算结果表明由绝缘腔的叶盆叶背两侧进液并对出液口进行优化的流场方式较好,电解液流速较高且流场较均匀。使用根据有限元仿真结果设计的阴极开展实验,结果表明实验与流场仿真结果相符,采用优化流场模型的加工过程流场稳定,加工效率较高。

摘要：泡沫金属是一种具有高孔隙率、高电导率、良好传热性和重量较轻等优点的新型多功能材料,在质子交换膜燃料电池(PEMFC)中嵌入泡沫金属作为流场的应用受到越来越多的关注。重点综述PEMFC流场的研究进展,探讨泡沫金属结构参数、流场设计和环境因素等对功率密度、气体分布、压降和水热管理等性能的影响。进一步讨论泡沫金属流场在PEMFC应用中所面临的腐蚀和水淹问题,以及具备耐腐蚀涂层泡沫金属的研究进展,为PEMFC泡沫金属流场的发展和优化提供有益的启示,以期推进泡沫金属在PEMFC中的应用。

摘要：为解决质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cells,PEMFC)反应区流道燃料分配不均匀性,采用计算流体力学方法对流道燃料流动进行仿真,采用变异系数对不同方案进行评价,研究过渡区中圆柱体积占比、圆柱排列方式、圆柱到流道距离、过渡区圆柱开孔率对燃料分配均匀性的影响。结果表明:采用圆柱导流的燃料分配均匀性优于导流道导流;过渡区圆柱采用正方形排列时燃料分配均匀性最佳;增加圆柱到流道的距离,各流道燃料分配均匀性呈现先升高后下降的趋势,距离为3 mm时均匀性较好;过渡区开孔率约为11.4%时燃料分配均匀性较好,过大过小都会造成分配均匀性恶化。

摘要：电解加工作为整体构件制造的主要技术之一,其流场设计的合理性将严重影响电解加工过程的稳定性、加工效率和质量。针对航天发动机叶片式扩压器设计了部分阻隔式反W型流场,并开展了与侧流式和反W型流场的仿真比较。仿真结果表明,该流场方式可以保证加工区电解液的高速流动,并能有效避免进/排气边漏液现象。最后,在部分阻隔式反W型流场中开展了叶片式扩压器电解加工试验,在阴极进给速度为0.5 mm/min时加工出了扩压器叶片,验证了流场设计的合理性。

摘要：简要阐明了电解加工广义流场设计的主要内容。指出了过去有关电解液供给方法分类的局限性,根据各种类型零件电解加工流场设计的特征,提出了新的分类方法。

摘要：质子交换膜燃料电池流场的主要功能是为燃料电池提供反应物和生成物流动的场所。流场决定着质子交换膜燃料电池内部的物料分布。流场设计的优劣直接影响着电池的性能。利用FLUENT12.0进行了模拟,针对在反应中形成的气泡流,提出一种能够有效排除第二相的方案,即加入了副流道的设计。新型流场保留了传统流场的流道,并在脊上打出副流道入口通道。该种新型流场能较高地提高电池的性能,其原因为具有主副双流道的新型流场能够更有效地促进反应物氧气的排除和生成物水的排除。较传统流场相比,新型流场的流道截面上氧气的平均摩尔分数提高了16.4%,水的平均摩尔分数降低了66%,电流密度提高了20%。