[发明专利]一种基于数值优化的多孔金属纤维烧结板模压装置

权利要求书

1.一种基于数值优化的多孔金属纤维烧结板模压装置，依次包括同轴叠加的底板(2)、可调夹板(3)、配合夹板(4)、顶部盖板(6)，并由分布在装置四角的螺栓(1)和螺母(7)相紧固，所述可调夹板(3)、配合夹板(4)的中部设置有形成尺寸相同的矩形通孔，所述顶部盖板(6)中部凸出设置有与所述矩形通孔相匹配的矩形凸台，所述可调夹板(3)、顶部盖板(6)的下表面和底板(2)的上表面构成了多孔金属纤维烧结板的填充腔，其特征在于：还包括用于压实金属纤维的平板状拓扑挡块(5)，所述拓扑挡块(5)整体为矩形，与所述矩形通孔相匹配，由至少两部分拼接而成，各部分的拼接处为曲线，所述曲线形状由根据模拟PMFSF作为甲醇重整制氢反应的催化剂载体时的反应性能得到的氢气浓度分布云图中的氢气浓度分界线切割而成。

2.根据权利要求1所述的一种基于数值优化的多孔金属纤维烧结板模压装置，其特征在于：所述曲线由根据模拟PMFSF作为甲醇重整制氢反应的催化剂载体时的反应性能得到的氢气浓度分布云图中的氢气浓度分界线切割而成具体包括：

(1)按照实际尺寸利用SolidWorks建立制氢反应装置的几何模型；

(2)将几何模型导入ICEM CFD软件中进行网格划分，获取msh网格文件；

(3)将msh文件导入到Fluent中，按照甲醇重整制氢反应的工况，设定壁面温度、入口流速、出口压力，并设置材料类型、化学反应机理；

(4)使用Couple算法求解本例，直至其计算结果收敛；

(5)通过后处理获取氢气浓度分布云图、出口流速、出口物料浓度分布参数；

(6)选择相应的氢气浓度的分界线将PMFSF划分为若干区域，使用软件提取所选分界线上点的坐标，再根据其坐标用线切割加工方法将一定尺寸的长方体金属块加工为各部分，即得到所述拓扑挡块(5)。

3.根据权利要求1所述的一种基于数值优化的多孔金属纤维烧结板模压装置，其特征在于：所述底板(2)为正方形板，四条边上等距分布有贯穿的螺栓定位孔。

4.根据权利要求1所述的一种基于数值优化的多孔金属纤维烧结板模压装置，其特征在于：所述可调夹板(3)为中空的正方形板，内部为长方体通孔，四条边上等距分布有贯穿的螺栓定位孔。

5.根据权利要求1所述的一种基于数值优化的多孔金属纤维烧结板模压装置，其特征在于：所述配合夹板(4)为厚度大于可调夹板(3)的正方形板，内部为矩形通孔，尺寸与可调夹板(3)相一致，四条边上等距分布有贯穿的螺栓定位孔。

6.根据权利要求1所述的一种基于数值优化的多孔金属纤维烧结板模压装置，其特征在于：所述拓扑挡块(5)的厚度大于配合夹板(4)的厚度。

7.根据权利要求1所述的一种基于数值优化的多孔金属纤维烧结板模压装置，其特征在于：所述顶部盖板(6)为凸台结构，上端为正方形板，四条边上等距分布有贯穿的螺栓定位孔，下端设置有矩形凸台，所述矩形凸台的厚度与配合夹板(4)的厚度保持一致，同时与上端正方形板保持同轴叠加状态。

8.根据权利要求1所述的一种基于数值优化的多孔金属纤维烧结板模压装置，其特征在于：所述螺栓(1)采用公称直径为6mm的内六角螺栓，总计4枚，所述螺母(7)采用公称直径为6mm的六角厚螺母，总计4枚。

9.根据权利要求1所述的一种基于数值优化的多孔金属纤维烧结板模压装置，其特征在于：所述底板(2)、可调夹板(3)、配合夹板(4)、顶部盖板(6)的外轮廓长度与宽度均相同。

10.根据权利要求1所述的一种基于数值优化的多孔金属纤维烧结板模压装置，其特征在于：所述底板(2)、可调夹板(3)、配合夹板(4)、顶部盖板(6)的材料为不锈钢。