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1.
An analytical model for gas leakage through contact interface in proton exchange membrane fuel cells
《International Journal of Hydrogen Energy》2022,47(75):32273-32286
Sealing performance between two contacting surfaces is of significant importance to stable operation of proton exchange membrane (PEM) fuel cells. In this work, an analytical micro-scale approach is first established to predict the gas leakage in fuel cells. Gas pressure and uneven pressure distribution at the interface are also included in the model. At first, the micro tortuous leakage path at the interface is constructed by introducing contact modelling and fractal porous structure theory. In order to obtain the leakage at the entire surface, contact pressure distribution is predicted based on bonded elastic layer model. The gas leakage through the discontinuous interface can be obtained with consideration of convection and diffusion. Then, experiments are conducted to validate the numerical model, and good agreement is obtained between them. Finally, influences of surface topology, gasket compression and gasket width on leakage are studied based on the model. The results show that gas leakage would be greatly amplified when the asperity standard deviation of surface roughness exceeds 1.0 μm. Gaskets with larger width and smaller thickness are beneficial to sealing performance. The model is helpful to understand the gas leakage behavior at the interface and guide the gasket design of fuel cells. 相似文献
2.
事件检测是非侵入式负荷监测中的关键部分,然而事件检测方法对于一些小电流电器存在漏检问题。为此,提出一种基于小电流电器的滑动窗双边CUSUM事件检测改进算法,即在均值计算窗和暂态检测窗的基础上,引入方差计算窗区分运行时电流波动小的电器,通过权重参数δ提高检测过程中投入、切出事件的累计和,解决了滑动窗双边CUSUM事件检测算法的小电流电器漏检问题。采用方差阈值判断电器是否进入稳态,提高了电器进入稳态时检测的准确性,有效记录事件投入点和事件切出点。实测验证表明,所提算法不仅能够准确检测到传统算法易忽略的小电流电器的暂态事件,还能准确记录电器完整的事件投切过程,有利于其暂态过程的分析与处理,保证了特征提取的有效性,为事件检测方法的优化方向提供了借鉴。 相似文献
3.
4.
北部湾盆地涠西南凹陷二号断裂带由一组雁列式正断层组成,断层相互叠接部位形成大型变换带,前人对该大型变换带的控储作用一直缺乏系统的研究。以三维地震和钻井资料为研究基础,对二号断裂变换带的展布特征、演化过程及控储作用开展了系统分析。二号断裂主要受新生代两期伸展活动的影响:早始新世,受北西-南东向伸展应力控制,基底断层复活,形成北东向的单一、连续大断层;渐新世中、晚期,伸展应力转为近南北向,基底断层活动减弱,上部盖层内发育分段式、雁列式断层,断层联接部位形成变换斜坡,并控制了B洼流沙港组一段的重力流沉积体发育。西北物源大型三角洲经由各分段断层间的变换斜坡进入B洼,在重力作用下发生二次搬运形成富砂湖底扇,钻井证实B洼流沙港组一段重力流沉积体呈北东向平行于二号雁列式断裂分布,沉积类型主要为砂质碎屑流。该认识为深洼带流沙港组一段岩性圈闭的勘探提供了理论依据,并取得了较好的勘探成效。 相似文献
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6.
在断层破碎带结构下进行隧道施工,容易引发围岩滑动失稳甚至隧道坍塌等施工灾害。为探究断层破碎带开挖坍塌机理及对应解决措施,研究以X隧道为依托,使用PFC2D离散元软件对断层破碎带开挖过程进行数值模拟。节理面和隧道开挖面相较或距离较近时,对隧道开挖稳定性影响较大。断层破碎带容易沿节理面出现滑动破坏出现坍塌情况,并且该破坏存在时间效应。针对断层破碎带脆弱特点,研究提出增强拱顶稳定性的支护措施,厚喷混凝土、架立工字钢拱架、添加锚杆等。施加该支护措施之后,隧道围岩的裂隙产生和扩散过程得到了有效抑制,整体稳定性明显增强。研究探讨了断层破碎带坍塌机理及对应处理措施的思路具有普遍性,可为类似隧道施工提供借鉴。 相似文献
7.
对优化设计的煤矿安全监控系统整体方案、硬件配置及软件逻辑进行了详细介绍,通过功能描述说明了系统在安全性、信息化和智能化方面的提升,对煤矿安全监控系统在生产中的应用具有重要意义。 相似文献
8.
针对目前煤矿装车站液压系统漏油故障,通过对装车过程中液压系统数据采集、自动计算和分析,设计了PLC程序数据分析算法,可以自动检测漏油现象,判断漏油故障点,及时提醒装车站作业人员,降低现场设备的维护工作量,提高工作效率,减少漏油损失。 相似文献
9.
10.
采用空心包体(HI)应变计进行了首次断裂带岩体应力监测试验。在深埋隧洞施工开挖期,选择合适部位进行了大直径钻孔,利用对中装置、采用水泥净浆灌浆方式将HI应变计埋设在钻孔孔深24 m部位,建立了基于惠斯通电桥半桥测量的云监测系统。确定了只采用水泥净浆和HI材料弹性参数进行修正系数计算,通过分析监测数据规律确定应变计算初始时间后进行了三维应力增量计算。结果显示:以2021年9月16日为初始计算日期、在时段4和时段5期间的应力增量计算结果的第一主应力(σ1)的范围为10.3~15.0 MPa,方向为缓倾角W向;第二主应力(σ2)的范围为3.1~4.6 MPa,方向为陡倾角NEE至SEE向;第三主应力(σ3)的变动范围为0.2~1.8 MPa,方向为缓倾角近S向;最大水平主应力(σH)和最小水平主应力(σh)分量的变动范围分别为10.1~13.9 MPa和0.2~1.8 MPa,最大水平主应力方向(αH)为近EW向。结果讨论显示:通过监测数据规律分析确定的计算初始时间更具合理性;HI应变计应力监测受多因素影响,包括开挖应力扰动影响和一次监测洞段的应力和变形调整影响;本试验所得最大水平主应力量级及其方向与已有地应力试验结果接近,监测结果反映龙蟠-乔后断裂带的应力场特征。 相似文献