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全钒液流电池隔膜Nafion与SPEEK改性研究进展 被引量：1
1
作者 白恩瑞 谢小银 +3 位作者 朱昊天 刘冠辰 徐重阳 吴晟 《化工矿物与加工》 CAS 2024年第1期60-68,共9页
Nafion是全钒液流电池(VRFB)中应用最为广泛的隔膜,其具有较高的质子电导率,但对金属钒离子的选择性较差且价格较高。作为Nafion隔膜的有力替代品,磺化聚醚醚酮膜(SPEEK)对金属钒离子的选择性较强,但其稳定性与质子电导率仍需改善,目前... Nafion是全钒液流电池(VRFB)中应用最为广泛的隔膜,其具有较高的质子电导率,但对金属钒离子的选择性较差且价格较高。作为Nafion隔膜的有力替代品,磺化聚醚醚酮膜(SPEEK)对金属钒离子的选择性较强,但其稳定性与质子电导率仍需改善,目前常通过改性的方式来提升电池隔膜的性能。Nafion隔膜改性方法主要包括有机物改性、无机物改性和表面改性,SPEEK隔膜改性方法主要包括有机物改性、无机物改性和交联改性。对各种改性方法的研究进展进行了综述,并对其他常见的非氟类隔膜如磺化聚酰亚胺(SPI)、磺化聚醚砜(SPES)、磺化聚芳醚酮(SPAEK)等的改性研究现状进行了总结。未来,隔膜研究可从成本、性能、技术可行性3个方面寻求突破,为我国全钒液流电池的大规模应用奠定基础。 展开更多
关键词 全钒液流电池 Nafion隔膜 SPEEK隔膜 改性方法 非氟类隔膜 选择性 质子电导率
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聚烯烃在锂离子电池隔膜领域的应用进展 被引量：1
2
作者 雷世龙 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期752-763,共12页
隔膜是锂离子电池的重要组成部分之一,它的性能直接决定了锂离子电池的安全性能、使用寿命和电化学性能等。聚烯烃微孔膜凭借电化学性能优异、价格低廉等优势成为锂离子电池隔膜市场的主流。在隔膜减薄化趋势下,超高分子量聚乙烯隔膜独... 隔膜是锂离子电池的重要组成部分之一,它的性能直接决定了锂离子电池的安全性能、使用寿命和电化学性能等。聚烯烃微孔膜凭借电化学性能优异、价格低廉等优势成为锂离子电池隔膜市场的主流。在隔膜减薄化趋势下,超高分子量聚乙烯隔膜独特的性能优势成为聚烯烃微孔膜中最具竞争力的产品。介绍了锂离子电池隔膜的工作原理及性能要求,聚烯烃锂离子电池隔膜的制备方法,包括湿法、干法、静电纺丝等制备工艺;阐述了锂离子电池隔膜专用料的性能要求和研发进展,生产超高分子量聚乙烯的催化剂以及聚烯烃隔膜改性的研究进展。 展开更多
关键词 锂离子电池 隔膜 聚烯烃 制备方法 催化剂 改性
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国内外复合材料工艺设备发展述评之九——热隔膜成型
3
作者 陈博 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2023年第S01期135-139,共5页
本文分析了热隔膜成型工艺所用设备的发展历程,指出其优缺点,并对今后发展提出建议。
关键词 复合材料 热隔膜成型 热冲压成型 真空成型 单隔膜成型 双隔膜成型 热隔膜成型机 热隔膜成型加热库 隔膜框 真空床 预热床 移料床 发展
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锂离子电池隔膜的制备技术现状及发展方向
4
作者 李莹 乔庆东 +2 位作者 李琪 许德涟 肖伟 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期25-29,共5页
研究锂离子电池隔膜材料、制备技术及性能等,以更好地了解锂离子电池隔膜的工作原理。首先简要介绍了锂离子电池的发展现状及其隔膜的研究;其次,详细介绍了锂离子电池隔膜材料的研究现状,包括高分子电解质膜、陶瓷电解质膜和金属电解质... 研究锂离子电池隔膜材料、制备技术及性能等,以更好地了解锂离子电池隔膜的工作原理。首先简要介绍了锂离子电池的发展现状及其隔膜的研究;其次,详细介绍了锂离子电池隔膜材料的研究现状,包括高分子电解质膜、陶瓷电解质膜和金属电解质膜等;然后,介绍了隔膜的制备技术,包括涂覆法、溶胶-凝胶法、原位生长等;最后,陈述了锂离子电池隔膜的电化学性能,包括电导率、耐压强度、热稳定性等方面的研究。 展开更多
关键词 锂离子电池 隔膜 离子通道 电导率 结构性能 稳定性
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抑制穿梭效应的锂硫电池隔膜研究进展
5
作者 熊静 郑显才 +1 位作者 刘新芸 雷华 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期65-69,共5页
锂硫电池因其高比容量和高能量密度、环境友好等优点在新型锂电池研究中掀起热潮。然而锂硫电池内部严重的多硫化锂穿梭效应导致电池寿命缩短及库仑效率降低,极大地阻碍了其实际应用。许多研究表明,通过对隔膜进行合理设计和改性可以有... 锂硫电池因其高比容量和高能量密度、环境友好等优点在新型锂电池研究中掀起热潮。然而锂硫电池内部严重的多硫化锂穿梭效应导致电池寿命缩短及库仑效率降低,极大地阻碍了其实际应用。许多研究表明,通过对隔膜进行合理设计和改性可以有效抑制多硫化物的穿梭。抑制穿梭的方法可分为物理阻断、化学吸附和催化。在众多隔膜材料中,碳材料因其电导率高、比表面积大、孔径可调而备受关注,但它们的非极性使其无法与极性的多硫化物产生强的相互作用,因此可对碳材料进行杂原子掺杂或引入官能团,或与极性组分复合成高极性的复合材料,以增强对多硫化物的吸附和快速转化。从锂硫电池的结构和工作原理展开介绍,并针对碳基材料、非碳的极性材料、碳基复合材料这三类功能材料,重点评述了基于商用多孔隔膜功能化的解决穿梭效应的最新进展,最后对锂硫电池隔膜的未来进行了展望。 展开更多
关键词 锂硫电池 隔膜 穿梭效应 碳材料 化学吸附
原文传递
变工况隔膜压缩机曲轴动力学仿真分析
6
作者 李强 金磊 +2 位作者 朱峰 李跃 宋艺伟 《佳木斯大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第5期47-50,117,共5页
隔膜压缩机通过活塞运动挤压膜片达到压缩气体的作用,而这一过程中产生的排油压力会导致各传动部件受到复杂的交变载荷,而像曲轴等重要部件上则会产生较大的应力应变,这些复杂的作用力会引发曲轴等部件的强烈振动。针对这一问题,采用理... 隔膜压缩机通过活塞运动挤压膜片达到压缩气体的作用,而这一过程中产生的排油压力会导致各传动部件受到复杂的交变载荷,而像曲轴等重要部件上则会产生较大的应力应变,这些复杂的作用力会引发曲轴等部件的强烈振动。针对这一问题,采用理论分析与ADAMS刚柔耦合仿真方法,对一台排气压力为45MPa隔膜压缩机的往复运动机构进行分析,结果表明:在额定工况下,曲柄销径向最大受力约为70282.4N,切向最大受力约为72593.2N,曲轴上最大应力值为141.36MPa,最大变形量为0.108mm;而对不同工况的分析结果显示,排气压力升高、曲轴转速变大都会导致曲轴上的应力增大。其中,转速变大对应力值的影响较小,而排气压力升高则对应力值的影响较大。 展开更多
关键词 隔膜压缩机 运动机构 ADAMS仿真 应力应变
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锂电池隔膜的供需现状与前景分析
7
作者 王琪 《天津化工》 CAS 2024年第3期9-12,共4页
锂电池隔膜是电池中的重要材料,会直接影响电池的质量。本文对锂电池隔膜的供需现状进行了全面介绍,从供应、需求、主要生产厂家、产能分布情况、市场集中度、行业发展政策等多个方面,依据大量数据进行了详细分析。从实际情况对锂电池... 锂电池隔膜是电池中的重要材料,会直接影响电池的质量。本文对锂电池隔膜的供需现状进行了全面介绍,从供应、需求、主要生产厂家、产能分布情况、市场集中度、行业发展政策等多个方面,依据大量数据进行了详细分析。从实际情况对锂电池隔膜的前景进行了展望。 展开更多
关键词 锂电池 隔膜 供需 前景
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交联改性电池隔膜与传统聚烯烃隔膜的区别及特性比较
8
作者 何方波 马六甲 +3 位作者 李恒 刘彪 廖培龙 吴永琪 《粘接》 CAS 2024年第4期9-11,共3页
隔膜在动力电池中的作用是至关重要的,隔膜是动力电池的重要组成部分,位于电池的正负极之间,防止正负极之间的直接接触,防止电池短路,还能够控制电池内部离子传输,防止电池内部出现不均匀的化学反应,从而延长电池的寿命。为了改善电池... 隔膜在动力电池中的作用是至关重要的,隔膜是动力电池的重要组成部分,位于电池的正负极之间,防止正负极之间的直接接触,防止电池短路,还能够控制电池内部离子传输,防止电池内部出现不均匀的化学反应,从而延长电池的寿命。为了改善电池隔膜的性能,研究主要介绍了动力电池隔膜的制备技术,深入探讨一种新型有机无机复合隔膜,可以起到保护电极的作用,防止电极被机械损伤或化学反应损伤。隔膜它可以保证电池的安全性和稳定性,延长电池的寿命,提高电池的性能表现。 展开更多
关键词 隔膜 动力电池 有机无机复合隔膜 稳定性
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机械式自动补油在往复式液压隔膜泵中的应用
9
作者 袁望生 张华 +2 位作者 秦琦 罗玉发 唐湘林 《云南化工》 CAS 2024年第9期146-148,共3页
针对往复式液压隔膜泵限位补油方式不精确、易致过量补油及隔膜早期损坏问题,提出机械式自动补油方案。
关键词 往复式液压隔膜 补油系统 隔膜
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锂离子电池隔膜技术现状及发展趋势
10
作者 王红兵 王敏 +1 位作者 倘楠楠 白柳杨 《当代化工研究》 CAS 2024年第16期9-11,共3页
锂离子电池隔膜是组成锂离子电池的四种主材之一,对锂离子电池的综合性能尤其是安全性影响显著。本文结合隔膜在锂离子电池中的重要作用,综述了锂离子电池隔膜的种类及制备工艺方法并对其优缺点进行了比较,重点介绍了以惠强新材为代表... 锂离子电池隔膜是组成锂离子电池的四种主材之一,对锂离子电池的综合性能尤其是安全性影响显著。本文结合隔膜在锂离子电池中的重要作用,综述了锂离子电池隔膜的种类及制备工艺方法并对其优缺点进行了比较,重点介绍了以惠强新材为代表的干法隔膜企业在三层共挤一次成型方面的成就。最后对锂电池隔膜在新材料、新结构、新工艺等方面的未来发展趋势进行了总结展望。 展开更多
关键词 锂离子电池 聚乙烯 聚丙烯 复合隔膜 陶瓷隔膜
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场域视阈下校企隔膜的发生机理与消解路径 被引量：3
11
作者 郭媛媛 王帅 《成人教育》 北大核心 2024年第2期53-61,共9页
消解校企隔膜是一项“多元”场域共同发挥效能的系统工程。目前,校企合作面临校企隔膜这一现实困境,主要表征为落地细则滞后、主体内驱力不足、产权界定不清、治理体系不善、文化融合不足。校企隔膜的成因主要包括主体间利益目标交集模... 消解校企隔膜是一项“多元”场域共同发挥效能的系统工程。目前,校企合作面临校企隔膜这一现实困境,主要表征为落地细则滞后、主体内驱力不足、产权界定不清、治理体系不善、文化融合不足。校企隔膜的成因主要包括主体间利益目标交集模糊、价值逻辑取向不同、内生文化博弈。从场域耦合的角度来看,破除校企隔膜存在可能,主要体现在人才供需诉求提供“中间道路”、软硬件资源优势互补提供有效衔接、文化吸引提供内隐动力、社会价值目标交叠提供良好形象。分析校企运作逻辑和场域耦合的条件,提出消解校企隔膜的可行性路径:完善共生法规架构,构建绩效评价动力机制,解除校企资源功能锁定,破除双重制度藩篱,凸显共融共通文化特质。 展开更多
关键词 职业教育 校企隔膜 场域机理 消解路径
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聚合物隔膜在锂离子电池中的研究进展
12
作者 张梦蕾 张照坡 +1 位作者 赵亮 原泽 《河南化工》 CAS 2024年第5期40-43,共4页
聚合物隔膜种类繁多,不同的隔膜具有不同的物理及化学性能。从聚烯烃隔膜、聚酰亚胺隔膜、聚醚醚酮隔膜和其他聚合物隔膜四个方向出发,探讨了聚合物隔膜的研究进展,并对聚合物隔膜的未来发展进行了展望。
关键词 锂离子电池 聚合物隔膜 隔膜改性
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基于多目标粒子群算法的隔膜压缩机膜腔曲线优化
13
作者 赵嫚 张续 +1 位作者 易德 吴东宸 《压缩机技术》 2024年第3期1-6,共6页
膜腔曲线直接影响着隔膜压缩机排气量与膜片可靠性,原始膜腔曲线不能较好满足今后加氢站隔膜压缩机高压力、大流量工况需求。针对此问题,依据隔膜压缩机工作原理,采用多目标粒子群算法对膜腔曲线进行面积与弧长的双目标优化计算,得到了... 膜腔曲线直接影响着隔膜压缩机排气量与膜片可靠性,原始膜腔曲线不能较好满足今后加氢站隔膜压缩机高压力、大流量工况需求。针对此问题,依据隔膜压缩机工作原理,采用多目标粒子群算法对膜腔曲线进行面积与弧长的双目标优化计算,得到了一种新曲线。同时,结合压缩机工程实际对膜腔曲线进行了改进,并对改进后的膜腔曲线与原始曲线进行容积计算与有限元应力对比。研究结果表明:在给定新曲线内参数m=0.95、n=2.5且膜腔半径与膜片厚度不变的情况下,新曲线膜腔下膜片气侧最大径向应力较原始曲线降低了13.89%,膜腔容积较原始曲线增加13.72%。 展开更多
关键词 隔膜压缩机 膜腔曲线 多目标粒子群算法 径向应力 膜腔容积
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锂离子电池隔膜物理及电化学性能评价及对比 被引量：1
14
作者 杨润杰 卢婷婷 +5 位作者 张家靓 吴泽港 于国庆 刘风琴 胡韬 赵洪亮 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期73-80,共8页
对目前被广泛使用的聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层复合隔膜和氧化铝涂覆聚乙烯隔膜的物理性能和电化学性能进行了详细的分析对比.研究表明:氧化铝涂覆聚乙烯隔膜相比于其他三种隔膜,除拉伸强度略低于聚丙烯/聚乙烯... 对目前被广泛使用的聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层复合隔膜和氧化铝涂覆聚乙烯隔膜的物理性能和电化学性能进行了详细的分析对比.研究表明:氧化铝涂覆聚乙烯隔膜相比于其他三种隔膜,除拉伸强度略低于聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层复合隔膜外,在耐穿刺性、热稳定性、润湿性及离子电导率等方面均具有更突出的性能.其穿刺强度达到了426.91 N·mm^(-1),并且在140℃下热处理1 h基本没有热收缩.氧化铝颗粒的亲水性提高了隔膜与电解液之间的润湿性,使得隔膜具有优异的离子电导率(0.719 mS·cm^(-1)),并且100次循环后容量保持率为91.19%,优于聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层复合隔膜.表明氧化铝涂覆聚乙烯隔膜与其他三种隔膜相比在长循环、高功率和高安全性的锂离子电池中具有最好的应用前景. 展开更多
关键词 锂离子电池 隔膜 不同种类 性能对比 氧化铝
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2μm激光器在电池隔膜的切割应用
15
作者 无 《现代制造》 2024年第S01期59-59,共1页
电池隔膜(battery separator)是指在电池正极和负极之间的一层隔膜材料,是电池中非常关键的部分,对电池安全性和成本有着直接影响。其主要作用是:隔离正、负极并使电池内的电子不能自由穿过,让电解液中的离子在正负极之间自由通过。电... 电池隔膜(battery separator)是指在电池正极和负极之间的一层隔膜材料,是电池中非常关键的部分,对电池安全性和成本有着直接影响。其主要作用是:隔离正、负极并使电池内的电子不能自由穿过,让电解液中的离子在正负极之间自由通过。电池隔膜的离子传导能力直接关系到电池的整体性能,其隔离正负极的作用使电池在过度充电或者温度升高的情况下限制电流的升高,防止电池短路引起爆炸,具有微孔自闭保护作用,并对电池使用者和设备起到安全保护的作用。 展开更多
关键词 电池隔膜 电池安全性 隔膜材料 正负极 离子传导 短路 限制电流 隔离
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锂硫电池隔膜修饰材料的研究进展 被引量：1
16
作者 贾可 黄振锵 +2 位作者 张亚楠 左睿 陈明鸣 《化学工业与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期105-119,共15页
锂硫电池(LSBs)是一种高理论能量密度(2600 Wh·kg^(-1))的储能器件,但反应迟滞以及多硫化锂(LiPS)的穿梭等问题严重限制了LSBs的发展。目前广泛认为,隔膜修饰层的功能化改性可以显著地提升LSBs的电化学特性。因此,主要综述了近年来... 锂硫电池(LSBs)是一种高理论能量密度(2600 Wh·kg^(-1))的储能器件,但反应迟滞以及多硫化锂(LiPS)的穿梭等问题严重限制了LSBs的发展。目前广泛认为,隔膜修饰层的功能化改性可以显著地提升LSBs的电化学特性。因此,主要综述了近年来LSBs隔膜修饰材料的最新进展,分别总结了金属类材料、框架材料、聚合物材料以及预锂化材料等隔膜修饰材料的作用机理及其LSBs实操储能性能,并讨论了理想的隔膜修饰材料,旨在为未来LSBs实际应用材料的开发利用提供有益的参考。 展开更多
关键词 隔膜修饰 锂硫电池 穿梭效应
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隔膜式电磁阀内部流场数值模型构建与流动特性分析 被引量：1
17
作者 刘军 于颖多 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第2期121-128,共8页
基于k-ε(k为湍流动能,ε为湍流耗散率)湍流模型,以进口质量流量、出口静压为数值计算条件,建立了隔膜阀内部流场的数值模拟模型,并对模型的精度进行了试验验证。在此基础上,应用该模型分析了不同进口流量(2.787~33.273 kg/s)条件下阀... 基于k-ε(k为湍流动能,ε为湍流耗散率)湍流模型,以进口质量流量、出口静压为数值计算条件,建立了隔膜阀内部流场的数值模拟模型,并对模型的精度进行了试验验证。在此基础上,应用该模型分析了不同进口流量(2.787~33.273 kg/s)条件下阀体内部流动特性及压力场分布规律,并建立了进口流量与阀体水头损失的精确数量关系。结果表明:(1)数值模拟能较好的预测不同流量条件下阀体的水头损失,在进口流量分别为5.546、11.091和16.637 kg/s时,试验与数值模拟相对误差仅为-6.433%、4.619%和7.264%。(2)在进口流量恒定的条件下,从进口至出口,流道内的静压总体沿程呈减小趋势,在阀体内部由于阀坎的阻挡造成流道收缩以及水流撞击隔膜产生折流而出现较大的静压变化梯度。(3)水流在经过阀坎上的窄流道后,在阀体下游形成明显的空化区,伴随着有一定的回流现象,阀体下游的空化区主要出现在距出口1/3流体域处,随着进口流量的增大,阀体下游的涡流更加剧烈,回流现象更为显著,但回流区的范围并未显著增加。(4)在模型精度验证的基础上,应用该模型进一步分析了18种进口流量条件下阀体内部流动特性及压力场分布规律,并建立了进口质量流量Q与阀体水头损失?P的数量关系,当进口质量流量Q从2.787~15.428 kg/s,雷诺数从37927~215984时的拟合方程为?P=2076.31Q-7567.49,R^(2)=0.964;进口质量流量从17.141~33.273 kg/s,雷诺数从240097~467009时的拟合方程为?P=5688.02Q-67317.39,R^(2)=0.993,为灌溉管网水力计算提供了参考依据。 展开更多
关键词 隔膜式电磁阀 k-ε湍流模型 压力 流速 水头损失
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沸石/聚乙烯醇涂覆改性聚丙烯隔膜及其性能研究
18
作者 孙飞 侯捷 +3 位作者 曾小平 王大威 王玮 吴江渝 《材料科学与工艺》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期38-43,95,共7页
为了改善商业聚丙烯(PP)隔膜与电解液浸润性差和热尺寸稳定性不佳的问题,采用浸涂法制备了沸石/聚乙烯醇涂覆PP隔膜。通过扫描电子显微镜(SEM)、电池测试系统和电化学工作站等表征手段研究了改性隔膜的表面形貌、孔隙率、吸液率、热稳... 为了改善商业聚丙烯(PP)隔膜与电解液浸润性差和热尺寸稳定性不佳的问题,采用浸涂法制备了沸石/聚乙烯醇涂覆PP隔膜。通过扫描电子显微镜(SEM)、电池测试系统和电化学工作站等表征手段研究了改性隔膜的表面形貌、孔隙率、吸液率、热稳定性以及电化学性能,并与PP隔膜进行了性能对比。结果表明,改性后的PP隔膜孔隙率从38.4%提升到41.2%,吸液率从108.4%增加到181.1%,170℃下的热收缩率从58%降至23%。与PP隔膜相比,改性隔膜的循环性和稳定性得到了提高。界面阻抗从88Ω降为61Ω,离子电导率从0.58 mS/cm增加到0.75 mS/cm。沸石/聚乙烯醇涂层是改善PP隔膜电化学性能和热稳定性的有效方法,能够提高锂电池的循环性和安全性。 展开更多
关键词 锂离子电池 隔膜 沸石 聚乙烯醇 涂覆
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MoS_(2)纳米片功能化PAN锂金属电池隔膜的制备及锂枝晶抑制作用
19
作者 董帮达 翟云云 +3 位作者 刘海清 黄振鹏 李祖光 李蕾 《高等学校化学学报》 SCIE EI CSCD 北大核心 2024年第1期145-153,共9页
引导锂离子流的均匀分布可以有效抑制锂枝晶的形成-生长,推动锂金属电池的产业化应用.本文采用化学插层法制备出单层或少层、结构完整的MoS_(2)纳米片,将二维MoS_(2)纳米片喷涂到静电纺聚丙烯腈(PAN)纤维膜上,制得MoS_(2)@PAN复合隔膜.M... 引导锂离子流的均匀分布可以有效抑制锂枝晶的形成-生长,推动锂金属电池的产业化应用.本文采用化学插层法制备出单层或少层、结构完整的MoS_(2)纳米片,将二维MoS_(2)纳米片喷涂到静电纺聚丙烯腈(PAN)纤维膜上,制得MoS_(2)@PAN复合隔膜.MoS_(2)涂层的引入不仅提高了离子电导率(1.02 mS/cm)、Li+迁移数(0.59)和电解液亲和性,而且降低了复合隔膜的孔径,使其孔径分布均一.这些特性协同作用,调控了通过MoS_(2)@PAN复合隔膜的Li+流分布,促进了Li+在锂金属表面的均匀沉积,抑制了锂枝晶的形成-生长.因此,MoS_(2)@PAN复合隔膜组装的Li/Li电池在1 mA/cm^(2)电流密度下以14 mV的超低过电位可稳定循环长达500 h,循环后的锂金属表面没有明显的枝晶生长.此外,MoS_(2)@PAN复合隔膜组装的LiFePO_(4)/Li电池在2C倍率下循环550次后保持92%的初始容量,表现出更稳定的循环性能.通过隔膜调节Li+通量实现了锂的均匀沉积,为抑制锂枝晶的形成-生长提供了一种可行的策略. 展开更多
关键词 二维材料 MoS_(2)纳米片 锂金属电池隔膜 调节Li+通量 抑制锂枝晶形成-生长
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超高压隔膜压缩机工作过程瞬态仿真及膜片应力分析
20
作者 龙瑶妹 钟涌 +4 位作者 康祥 孔荣宗 李松元 吕媛 李云 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期137-146,共10页
为提高超高压隔膜压缩机膜片寿命,结合压缩机热力过程、固支圆板变形以及曲柄连杆运动等基本方程,建立了隔膜压缩机气体-膜片-液压油耦合瞬态仿真模型,并基于仿真瞬态油压和气压,采用数值模拟方法,研究了排气压力达到200 MPa级和45 MPa... 为提高超高压隔膜压缩机膜片寿命,结合压缩机热力过程、固支圆板变形以及曲柄连杆运动等基本方程,建立了隔膜压缩机气体-膜片-液压油耦合瞬态仿真模型,并基于仿真瞬态油压和气压,采用数值模拟方法,研究了排气压力达到200 MPa级和45 MPa时膜片的应力分布,分析了膜腔型线对膜片应力与寿命的影响。研究结果表明:膜片变形减小,其沿厚度方向的应力梯度随之降低;当排气压力达200 MPa级时,即使膜片接近水平位置,仍然处于受压状态,压应力达100 MPa,且膜片紧贴膜腔壁面时的最大径向应力低于基于自由变形理论的计算结果;当膜腔型线、膜片半径与厚度不变时,排气压力200 MPa级工况下的膜片径向应力相比45 MPa工况减小97 MPa;超高压下油压和气压对膜片挤压产生的压应力不可忽略,且排气压力越高,压应力越大;超高压下膜片气侧边缘位置应力幅最大,可通过增大型线挠度降低边缘径向应力及应力幅,提高膜片寿命。研究结果可为超高压隔膜压缩机膜腔型线设计提供参考。 展开更多
关键词 超高压隔膜压缩机 瞬态油压和气压 膜片应力 膜腔型线
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