[發明專利]一種基于數值優化的多孔金屬纖維燒結板模壓裝置

有效

• 申請號: 201710112578.X
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106938334B
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 徐志佳;楊嵩;李靜蓉;王清輝
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B22F3/03
• 分類號: B22F3/03
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

1.一種基于數值優化的多孔金屬纖維燒結板模壓裝置，依次包括同軸疊加的底板(2)、可調夾板(3)、配合夾板(4)、頂部蓋板(6)，并由分布在裝置四角的螺栓(1)和螺母(7)相緊固，所述可調夾板(3)、配合夾板(4)的中部設置有形成尺寸相同的矩形通孔，所述頂部蓋板(6)中部凸出設置有與所述矩形通孔相匹配的矩形凸臺，所述可調夾板(3)、頂部蓋板(6)的下表面和底板(2)的上表面構成了多孔金屬纖維燒結板的填充腔，其特征在于：還包括用于壓實金屬纖維的平板狀拓撲擋塊(5)，所述拓撲擋塊(5)整體為矩形，與所述矩形通孔相匹配，由至少兩部分拼接而成，各部分的拼接處為曲線，所述曲線形狀由根據模擬PMFSF作為甲醇重整制氫反應的催化劑載體時的反應性能得到的氫氣濃度分布云圖中的氫氣濃度分界線切割而成。

2.根據權利要求1所述的一種基于數值優化的多孔金屬纖維燒結板模壓裝置，其特征在于：所述曲線由根據模擬PMFSF作為甲醇重整制氫反應的催化劑載體時的反應性能得到的氫氣濃度分布云圖中的氫氣濃度分界線切割而成具體包括：

(1)按照實際尺寸利用SolidWorks建立制氫反應裝置的幾何模型；

(2)將幾何模型導入ICEM CFD軟件中進行網格劃分，獲取msh網格文件；

(3)將msh文件導入到Fluent中，按照甲醇重整制氫反應的工況，設定壁面溫度、入口流速、出口壓力，并設置材料類型、化學反應機理；

(4)使用Couple算法求解本例，直至其計算結果收斂；

(5)通過后處理獲取氫氣濃度分布云圖、出口流速、出口物料濃度分布參數；

(6)選擇相應的氫氣濃度的分界線將PMFSF劃分為若干區域，使用軟件提取所選分界線上點的坐標，再根據其坐標用線切割加工方法將一定尺寸的長方體金屬塊加工為各部分，即得到所述拓撲擋塊(5)。

3.根據權利要求1所述的一種基于數值優化的多孔金屬纖維燒結板模壓裝置，其特征在于：所述底板(2)為正方形板，四條邊上等距分布有貫穿的螺栓定位孔。

4.根據權利要求1所述的一種基于數值優化的多孔金屬纖維燒結板模壓裝置，其特征在于：所述可調夾板(3)為中空的正方形板，內部為長方體通孔，四條邊上等距分布有貫穿的螺栓定位孔。

5.根據權利要求1所述的一種基于數值優化的多孔金屬纖維燒結板模壓裝置，其特征在于：所述配合夾板(4)為厚度大于可調夾板(3)的正方形板，內部為矩形通孔，尺寸與可調夾板(3)相一致，四條邊上等距分布有貫穿的螺栓定位孔。

6.根據權利要求1所述的一種基于數值優化的多孔金屬纖維燒結板模壓裝置，其特征在于：所述拓撲擋塊(5)的厚度大于配合夾板(4)的厚度。

7.根據權利要求1所述的一種基于數值優化的多孔金屬纖維燒結板模壓裝置，其特征在于：所述頂部蓋板(6)為凸臺結構，上端為正方形板，四條邊上等距分布有貫穿的螺栓定位孔，下端設置有矩形凸臺，所述矩形凸臺的厚度與配合夾板(4)的厚度保持一致，同時與上端正方形板保持同軸疊加狀態。

8.根據權利要求1所述的一種基于數值優化的多孔金屬纖維燒結板模壓裝置，其特征在于：所述螺栓(1)采用公稱直徑為6mm的內六角螺栓，總計4枚，所述螺母(7)采用公稱直徑為6mm的六角厚螺母，總計4枚。

9.根據權利要求1所述的一種基于數值優化的多孔金屬纖維燒結板模壓裝置，其特征在于：所述底板(2)、可調夾板(3)、配合夾板(4)、頂部蓋板(6)的外輪廓長度與寬度均相同。

10.根據權利要求1所述的一種基于數值優化的多孔金屬纖維燒結板模壓裝置，其特征在于：所述底板(2)、可調夾板(3)、配合夾板(4)、頂部蓋板(6)的材料為不銹鋼。