质子交换膜燃料电池中微纳输运过程的数值研究进展

质子交换膜燃料电池是氢能利用的典型装置.在燃料电池的多尺度空间内发生着复杂的相变多相流、传热传质、电子质子传导、电化学反应等物理化学过程.上述过程对电池的性能、寿命及成本影响显著.近年来,随着先进实验手段、数值方法和计算资源的不断发展,研究者基于微纳米尺度研究燃料电池中发生的复杂多场耦合输运过程,不断发现新的微纳输运过程特征及耦合机制.本文回顾了近年来针对燃料电池关键组件(包括催化层、气体扩散层和气体通道)中发生的多场耦合输运过程的微纳尺度数值仿真工作.针对催化层,主要介绍了孔尺度数值仿真在预测有效传输系数、揭示传质阻力机理、查明微纳结构对反应输运过程影响方面的进展.针对扩散层,重点介绍了孔尺度仿真在研究扩散层气液两相流动及查明结构和润湿特性对液态水运动和分布影响的工作,还讨论了气体扩散层薄层多孔介质输运特性及典型代表单元是否成立.针对气体通道,着重介绍了通道中液态水运动及其对传质反应的影响.此外,还讨论了各组件跨尺度界面行为特性.最后,对采用微纳尺度数值方法研究燃料电池内多场耦合输运过程进行了总结和展望.     

甲醇/正辛醇/加氢催化生物柴油单液滴蒸发与微爆特性研究

为了研究理化特性强烈互补的甲醇/加氢催化生物柴油(HCB)混合燃料的单液滴蒸发微爆特性,本文针对纯加氢催化生物柴油M0以及两种不同甲醇体积比的三元混合燃油M15(15%甲醇、17%辛醇和68%HCB)和M25(25%甲醇、17%辛醇和58%HCB)在不同环境温度下进行了详细的试验研究。首先,通过微观几何形态和热重试验对混合燃油的理化属性进行了分析。然后,在一个恒温加热炉中采用挂滴法结合高速显微成像技术,获得了液滴在蒸发过程中的形态、平方直径和气泡比等蒸发特性。研究得出:随着甲醇含量增加,混合燃油中分散相液滴粒径增大、数目增多,蒸发速率加快;随着甲醇比例的增加,混合燃油液滴内部出现更加剧烈的醇相气泡膨胀并发生微爆现象,且微爆后喷射出的子液滴粒径大大提高,显著缩短了母液滴的寿命;随着环境温度的增加,微爆频率增加,更显著地加快了液滴的蒸发速率。本文结果将对甲醇/HCB混合燃料喷雾燃烧特性以及该混合燃料的发动机适用性研究提供理论参考。     

引入空载电压增益补偿的微网非同型逆变器协同控制

通过特性分析,提出非同型逆变器存在空载电压增益和等效输出阻抗的失配问题.推导阻性下垂控制下非同型逆变器并联的功率均分条件,进而提出一种引入空载电压增益补偿的改进下垂控制策略和虚拟阻抗法,提高非同型逆变器空载电压增益和等效输出阻抗的匹配程度.仿真结果表明:在非同型逆变器协同控制中,文中方法能够有效地提高系统的功率均分性能.     

LaAl0.5Ni0.5O3钙钛矿的制备及其对甲烷干重整的催化性能

采用硬模板法制备比表面积大的介孔LaAl_1-xNi_xO₃钙钛矿催化剂,将其用于碳中和甲烷干重整领域,研究不同温度下的反应活性。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、N₂吸附-脱附(BET)、H₂程序升温还原(H₂-TPR)、热重分析(TGA)对制备的催化剂进行表征。结果表明:LaAl_0.5Ni_0.5O₃催化剂在反应过程中表现出了最优异的活性与稳定性。在反应温度为750 ℃,空速GHSV=36 000 mL/(g·h)的反应条件下, CH₄与CO₂的转化率分别达到69.8%和81.5%,经25 h稳定性测试后CH₄与CO₂的转化率仅分别降低2.7%和3.3%。这是由于在H₂-Ar混合气还原过程中,LaAl_0.5Ni_0.5O₃催化剂获得了比LaAl_0.7Ni_0.3O₃催化剂更多的Ni活性位点,同时获得了比LaAl_0.3Ni_0.7O₃催化剂更优异的抗烧结、抗积碳性能。     

微裂纹的非线性超声检测研究进展

非线性超声对微裂纹具有较高的检测灵敏度.本文从理论模型、数值模拟和实验检测3个方面综述了非线性超声检测微裂纹的研究进展.基于微裂纹面的"呼吸"效应和"滑移"机制,介绍了非线性超声检测微裂纹的理论模型.从微裂纹的非线性响应和几何参数对非线性超声的影响规律及微裂纹定位方面,介绍了非线性超声检测微裂纹的数值模拟与实验研究进展...     

对羟基-β-硝基苯乙烯的合成

本文报道以对羟基苯甲醛和硝基甲烷为原料，苯胺作为催化剂，乙醇为溶剂。油浴加热回流８ 小时，合成了对羟基－ β－ 硝基苯乙烯。收率为６５．４％ 。     

改进BP算法在微悬臂梁载荷与挠度关系研究中的应用

针对标准BP算法收敛速度慢和易陷入局部极小值等缺陷,提出了采用弹性BP算法改进标准BP算法,并将此算法应用于单晶硅(100)微悬臂梁加载后载荷与挠度间关系拟合的实验中(实验在Matlab7.0环境下实现).实验拟合结果表明:在相同载荷下挠度随微悬臂梁梁长的增长而增大,随其宽梁宽的增宽而减少,随其梁数的增多而减少,与理论...     

微电解反应处理化工废水的实验研究

对于难降解的有机化工污水的处理,是环保高新产业技术中的一部分。本文针对大连天源基化学有限公司的化工废水进行预处理,找出微电解法处理该化工废水的影响因素,总结适宜化工废水的处理工艺。通过对大连天源基化学有限公司的化工废水进行微电解处理,确定最佳处理条件pH为3.0,水力停留时间为1h,Fe/C为1∶1,H2O2的加入量为3.5ml/L。处理结果表明:通过对大连天源基化学有限公司的化工废水的微电解处理,COD的去除率达到44%,可生化性由0.25提高到0.41。     

微乳液—洋茉莉基荧光酮体系吸光光度法测定铬

该文研究了以微乳液为介质时 ,铬与洋茉莉基荧光酮的显色反应 ,选择 52 5nm为参比波长 ,595nm为测量波长 ,ε为 9.5× 10 4 L·mol- 1·cm- 1,铬量在 0～ 7/2 5μg/mL范围内符合比耳定律 ,方法用于合金钢中铬的测定 ,结果满意 .     

长春市空气中气相有机烃污染物的时空分布规律

从1997年9月～1998年7月对长春市空气中气相有机烃污染物进行布点监测.实测结果表明，气相有机烃类污染值冬季最高，春季最低．交通路口非甲烷总烃（NMHC）值目变化呈双峰规律，工业区NMHC值日变化呈单峰．随着采样高度的增加，NMHC值逐渐减小．