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水电解氢氧焊割设备是利用水和电作为能源,用于焊接、切割领域的新型环保产品。所研究水电解氢氧制备系统以水电解槽为核心,基于水电解电极的极化理论、电极析氧及析氢过程分析,通过建立水电解多孔电极极化方程,并运用ANSYS软件进行了电极板结构和电极板极化电场模拟分析,结果表明其电场存在一弧形区域,电极小孔较其他区域的电流密度大:基于水电解槽结构原理,建立了水电解槽负载特性数学模型,模拟了水电解槽的运行状态,实现了氢氧气体分离的目标,大大提高了系统的可靠性能;所设计电磁泵采用泵体-活塞与锥阀密封的串联密封系统,通过对承载腐蚀性流体的锥阀结构进行KOH电解液流场模拟,优化了电磁泵结构及密封性能。通过数值计算电磁泵内部磁场分布规律,利用磁场边缘效应,得出电磁泵活塞的最佳活动范围为-18~+18mm;为确保系统安全可靠运行,基于一维层流预混模型设计了一种新型氢氧焰回火防止器,通过温度场模拟分析得出了简体-隔套最佳材料结构,可及时排除腔体内部的热量,保证氢氧气体安全燃烧;最后,试验研究了水电解氢氧制备系统的产气规律,验证了负载特性数学模型的正确性,通过对比纯水电解和不同浓度KOH溶液、不同电极距离的电解情况,得出了适合于水电解系统的溶液浓度和电极距离的最佳匹配关系。根据系统在25%KOH电解液、电极距离为30 mm的电解规律,得出产气量与电极电流密度呈直线递增关系且系统水电解槽的槽电压最佳范围为2.3~2.4 V。