多孔电极极化理论——Ⅱ.有欧姆极化的电极稳态的解和导电特征电流

本文得到气体扩散多孔电极在欧姆极化和液相依差极化下的极化状态的解。提出了表征电极导电性能的“导电特征电流”。推导了由电极电流与特征电流的比值推算电极内部过电位分布、电流分布、浓度分布、电极利用率、有效反应深度以及极化曲线偏离度的关系式、简化关系式及关系曲线。     

电浮选过程中气泡行为的研究

为了更好地研究气泡对浮选效果的影响,基于电浮选过程中气泡的特点和特性方程,分析电浮选过程中影响气泡直径的主要因素并确定粒子与气泡的碰撞概率.研究结果表明:在酸性介质中,电极材料对氢气泡直径有明显的影响,中性介质和碱性介质中电极材料对氢气泡直径的影响较小,但介质pH对氧气泡和氢气泡直径均产生较大影响;电极直径和电流密度在所研究的范围内对氢气泡直径和氧气泡直径的影响不大,只是部分气泡直径的分散性变得更加明显;随着温度的增加,最大气泡量所对应的氢气泡直径明显增大,但氢气泡的直径分布范围并未发生太大的改变;随着电流密度的增加,气泡的直径减小,当电流密度达到某一数值时,粒子与气泡碰撞概率达到最大.     

矩形六电极炼镍矿热熔炼炉电场的模型试验

以水力模型实验为手段对１６５００ｋＶＡ矩形六电极炼镍矿热电炉进行了模拟试验，探讨了熔池中的电位分布、电流分布、功率分布特点及溶液浓度、熔池渣层深度、加料方式、电极插入深度、电极尺寸等因素对熔池电场分布的影响，提出了有关参数的优化值．     

舰船尾流气泡数密度分布的实验模拟

为了能在实验室中为评估激光、超声探测舰船气泡尾流的检测技术提供检测对象,提出了基于电解产生氢气泡定量模拟实际舰船尾流气泡数密度的方法．依据电化学及气泡动力学原理推导了金属丝通电电流与气泡数密度的关系,在对舰船尾流场气泡数密度估计的基础上,给出了在船池中为布置在水中的金属丝通上给定的电流,模拟驱逐舰远场气泡尾流的具体方案,实验表明该方法对于舰船远场气泡尾流场的模拟比较右神     

基于有限元电磁场分析的电渣炉结构优化

基于有限元软件,采用数值模拟的方法研究了电渣炉重熔期大电流导体产生磁场的空间分布规律.计算结果表明,磁感应强度在电极表面的分布在单导线返回电流时最大相差35.22%,双导线返回电流时最大相差13.26%,四导线返回电流时最大相差5.8%;这种磁感应强度的差别导致电极表面产生的涡流密度不均匀,进而影响电极熔化速率.从磁场对重熔工艺产生影响的角度来考虑,采用结构对称炉型可较大地减少磁场对工艺的不利影响,减少熔池内搅拌力不均匀等不利因素.分析指出,为了减少电抗造成的电能损失,消除散磁,降低电流的搅拌作用,防止出现点状偏析,同轴设计电路(同轴导电立柱、同轴电缆)将会成为电渣炉今后的发展方向.     

电极位置与电极面积对离子电流影响的试验研究

在定容燃烧弹中将5个不同面积的电极安装在容弹中的不同位置,通过采用不同测量电极组合测量了燃烧过程中产生的离子电流信号。以离子电流信号、燃烧压力信号和火焰纹影照片为基础数据,分析了电极位置和电极面积对离子电流的影响。试验结果表明:电极位置会影响离子电流的出现时刻、大小、峰值及峰值时刻等特征参数;当正电极一定时,离子电流升高的次数随负电极数量的增加而增多,说明离子电流能够反映电极附近的局部燃烧信息;火焰与正电极、负电极可接触面积影响着电极吸收的电荷量及离子电流的幅值,且负电极面积的影响大于正电极面积的影响。该研究结果可为离子电流法获取发动机缸内燃烧信息的应用提供理论依据。     

电极表面电位、电流分布的模型辨识

本文以起动型铅酸蓄电池为例,建立了电极表面电位、电流分布的数学模型。模型计算值和实验值吻合良好,表明模型的可靠性和适用性。该数学模型可用于予测电池放电过程中,电池端电压和电极表面电位、电流分布,活性物质利用率的分布等,并可用于分析不同板栅结构对这些主要参数的影响,为优化设计提供理论依据。     

锥齿形电极介质阻挡放电特性的研究

提出一种用于流体等离子体化学反应的锥齿形介质阻挡放电电极结构,并从放电形貌、放电电流波形和功率注入效率等方面,探讨了锥齿形放电电极结构在等离子体形成区域,放电强度,等离子体区域流体分布等方面的特性.实验结果表明,在相同放电条件下,锥齿形放电电极结构的微放电电流峰值及注入功率都比平板形电极结构的大,锥齿形电极介质阻挡放电电极结构更有利于流体物质的等离子体化学反应.     

虚电流与权重函数的关系研究

本研究运用有限元软件Ansys对电磁流量计中虚电流的分布建立了仿真模型,研究了流量计点电极下权重函数的分布与虚电流分布情况的关系,进而获得不同大小电极的流量计权重函数分布情况的确定方式。为不同电极大小的电磁流量计中权重函数的确定提供了一种新方法。     

电磁搅拌钢包内气泡聚并破裂行为

结合气液两相流欧拉模型与考虑气泡破碎聚并的颗粒群平衡模型,研究了电磁搅拌下底吹钢包内流场分布及气泡尺寸分布.结果表明:搅拌器向上搅拌时钢包内形成一个大循环流场,而向下搅拌时钢包内形成了一个大的回流区和一个小的回流区.钢包内气泡分布为气液两相区中心区域气泡直径最大,气液两相区边界处直径较小,且从气液两相区中心到气液边界气泡直径逐渐减小.电流越大,气液两相区域在垂直方向上偏转程度越大,而且电流越大,气液两相区中心大气泡分布区域也越大.电磁搅拌器向下搅拌时气液两相中心区域大气泡直径分布区域小于向上搅拌.大气泡偏转程度小于小气泡,大气泡偏向钢包中心轴线一侧.     

针对串联直流电弧的电容电流时频检测方法

针对串联型直流电弧故障产生时伴随着高频分量,提出了一种基于并联电容电流时频特性的串联直流电弧故障检测方法。搭建了直流电弧试验平台,测量流过直流源内部滤波电容支路的电流,检测电容电流中随电弧故障产生的高频电流。在PSCAD/EMTDC软件中建立电弧检测仿真模型,利用Nottingham公式将直流电弧等效为非线性电阻。在仿真平台中对串联电弧产生时的并联电容电流时频特性进行分析,结果表明,串联电弧产生时,并联电容电流出现突变,电容电流频谱中5～50kHz频带范围内的积分值增加。对不同回路电流、电极材料等工况时的并联电容电流进行试验,研究发现,电容电流变化率与回路电流成正比,与电极材料沸点成反比;而电容电流频谱积分差值与回路电流成正比,与电极材料沸点成正比。     

锂离子电池电极放电深度分布和产热分布研究

锂离子电池电极上的电压和电流分布会导致电极各处产热率和放电深度的不同,进而影响整个单电池的温度分布和放电性能.通过构建锂离子电池电极模型,用以分析电压、电流、产热率、放电深度在锂离子电池电极上的分布.仿真结果表明:靠近极耳区域处的电压梯度及穿过隔膜电流梯度明显大于其他区域;电极上的产热率分布与穿过隔膜电流密度有关;在放电过程中会优先消耗靠近极耳处的活性物质,导致此处的放电深度一直大于平均值;锂离子电池电极放电深度一致性随放电时间增加而提高,而产热率分布一致性则会出现交替增大、减小现象.     

炉底电极形式对直流电弧炉内熔体中电磁场的影响

通过解析直流电板炉条件下的麦克斯韦等方程，研究了炉底电极形式对直流电弧炉内熔体中电磁现象的影响，结果表明，炉内熔体中的电流，电磁场及电磁力的分布强烈地依赖于炉底电极的形式。小直径导电炉底电极时，顶，底电极附近钢水中的电流，电磁场和电磁力较强，且受力方向相反；大直径炉底电极时，只有顶电极附近的钢水中的电流，电磁场和电磁力较强，且该区域受力方向向下。     

电阻层析成像激励电极加权研究

电阻层析成像（ERT）技术逐步进入到了工业应用研究阶段，根据物体内部介质的电阻率（或电导率）的不同，通过对物体表面电流、电压的施加、测量来获知物体内部电导率的分布，进而重建出反应物体内部结构的图像，与传统的过程参数技术相比，具有非侵入、无辐射、成本低等许多优点。计算发现相邻激励模式电流密度过于集中，气泡出现在激励附近时，场域电流密度变化很大，提出对于泡状流气泡出现在气泡附近进行主动检测，获得的数据用于电极主动加权，加大激励电极权值和减少激励电极权值可分别对边界处成像和对中心处成像有利。     

安培法直接测定水体中COD的方法研究

以Ti/PbO2-Pt-Hg/Hg2Cl2为电极组成三电极体系,采用安培法直接测定水体中葡萄糖COD值。优化测试条件为:工作电极电位1.4 V,电解液浓度0.02 mol/L,电解时间1.5 min。工作电极的电流响应值与COD值在标准溶液20～200 mg/L范围内呈线性关系,检出限为10 mg/L。通过增大电位气泡更新法来再生工作电极具有简便、快速,重现性好的优点,当其与标准法对照用于实际水样COD的测定时相对误差<3%。     

JS—2磁流体发电机电极的温度场与热应力的数值分析

本文以JS-2磁流体发电机的一种陶瓷电极和二种金属电极为例,从工程角度描述了求解电极温度场及热应力的控制方程。给出了相应的热边界条件和位移约束条件。文中特别指出,由于通道中强磁场和强电场的存在,一方面由于哈特曼效应和气流分层化使燃气向通道壁的放热系数减小,另一方面由于附面层内电流的焦耳热使放热增强,其对流放热系数的修正由数学关系式给出。文中并根据理论分析和实验结果对电极内部由于非均匀分布的电流的焦耳效应作了讨论,确定电流沿壁面按指数规律分布,其焦耳效应作不均匀内热源计入运算。对导电燃气和电极壁面热辐射对应的放热系数文中也作了估计。文中的计算采用有限单元法进行。材料的物性认为是随温度变化的函数。用迭代方法达到温度分布与选取物性的耦合。燃气热力性质和流动状态系依据燃气组分计算及通道准一维计算的结果。文章计算结果给出了电极上的等溫线分布和热应力分布。为分析电极结构的合理性和进行新电极的设计提供了理论依据。     

引气剂对混凝土气泡特征参数的影响

对比研究了掺6种引气剂混凝土的含气量、气泡间距系数、孔径分布及气泡平均直径等气泡特征参数.结果表明,除个别引气剂外,掺不同引气剂的新拌混凝土,其含气量与硬化混凝土含气量及气泡间距系数之间不存在相关性;即使新拌混凝土含气量相同,掺加不同品种引气剂混凝土的气泡间距系数、孔径分布依然有显著差别.同一品种引气剂,随含气量增加,气泡间距系数先减小后增加,小气泡和气泡总数先增加后减少;含气量过大,气泡结构变差.用含气量来评价掺不同品种引气剂混凝土的抗冻性,可能会产生较大的偏差.     

底吹过程中基于图像处理技术的气泡直径分布特性

为了获取底吹过程中气泡群直径的分布规律,采用高速摄影法及图像处理技术对水中气泡群直径进行提取与分析。首先,对原始图像进行预处理,将其转换为二值图像,通过设定圆形度范围将其分为单气泡、粘连小气泡、粘连大气泡3类,然后运用改进分水岭分割算法对粘连气泡进行分割处理,最后得到整个气泡群的直径分布。研究结果表明:随着气泡发生聚并破碎,水中小直径气泡居多,中等直径气泡和大直径气泡较少,气泡数量与气泡直径之间的关系可近似看作呈双曲线分布;随着气体流量增大,小直径气泡数量急剧增多,同时产生更大的气泡;气泡Sauter直径与最大直径均随着气体流量的增大而增大,气泡Sauter直径与最大直径的比值C稳定在0.72左右。     

温差驱动下正常金属-量子点-超导体系的发热特性

利用非平衡格林函数方法,研究了量子点与一端正常电极和一端超导电极耦合体系在电极间温差驱动下的发热特性。通过分析发热量随量子点能级、两端电极温度、量子点与电极耦合强度等参数的变化情况,找到了不同能级区域量子点的发热规律和热产生原因。研究发现,在处于超导能隙深处的能级区域,发热为声子库与正常电极间温差产生的热传导能量。在超导能隙附近的能级区域,发热由热传导能量和吸收或放出声子的粒子直接隧穿过程所引起电流产生的热量共同决定。特别是,当正常电极作为热端时,一定参数下此能级区域会出现大的电流诱导制冷效应。此外,通过与电流特性比较,分别找到了超导电极作为冷端和热端时体系工作在理想状态的能级区域。     

脉冲电镀中阴极电流分布规律

基于简化的扩散模型，以金属分布近似代替电流分布并用Ｗａｇｎｅｒ数作为评定标准，通过在平板电极和旋圆盘电极上脉冲镀铜实验，详细研究了一次、二次和三次电流分布的影响。