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1.
2.
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
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4.
为了可以对电镀废水中的金属盐类和水实现高效的资源化回收,且相较于常规蒸发法处理废水更加节能,提出了闭式热泵膜蒸馏电镀废水系统。该系统将膜蒸馏技术与闭式热泵进行耦合,基于质量和能量守恒原理编写膜蒸馏自定义模型,在与实验数据进行对比验证后,通过Aspen Plus仿真平台建立流程来模拟工作情况。通过改变关键操作参数,得到以下结果:进料速度会引起系统功耗的大幅度增加而对于膜蒸馏的潜热的影响较小,因此进料速度对于系统造水比(GOR)影响最大。蒸发温度对于系统的能效比(COP)有着较大的影响,且COP随着蒸发温度的提升而上升,在不同蒸发温度下,系统GOR的下降趋势随进料温度升高先缓再陡。进料浓度对于系统产量比(YRO)有着重要作用,YRO随进料浓度上升而上升;当处在较低的蒸发温度下,不同浓度下的GOR在低进料温度时值较为接近。 相似文献
5.
基于上海城镇污水处理厂AAO-MBR膜工艺长期运行中膜不可逆污染严重、离线化学清洗难以恢复理想通量的问题,对其清洗方式进行改进。在原清洗方式的基础上增加草酸二次清洗,探究污染膜产水能力恢复情况,并通过中试试验进行验证。结果表明:膜清洗方式改进后,离线清洗对膜污染物的去除更加彻底,清水通量可恢复至新膜的95.1%,较原清洗方式提高了27.2%。在相同通量下中试运行24 d后,膜运行压力比原清洗方式低18.2 kPa,膜污染速率明显减慢。研究通过改进MBR长期运行平板膜的污染物清洗方法,为今后MBR污水厂膜清洗提供参考,具有较好的工程指导意义。 相似文献
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Pimchaya Luangaramvej Peeranuch Poungsripong Stephan Thierry Dubas 《Polymer International》2022,71(1):139-145
Polyelectrolyte complex (PEC) membranes prepared from poly(styrene sulfonate) (PSS) and poly(diallyldimethylammonium chloride) (PDADMAC) were modified by crossflow polymerization of aniline (ANI). The PEC membranes were used as separators in a two-compartment setup where ANI monomer and ammonium persulfate (APS) oxidant diffused through the membranes to form polyaniline (PANI). APS and ANI having different distributions throughout the membranes, the reaction led to the asymmetric polymerization of PANI on one face of each PEC membrane thus producing Janus membranes. Due to the excess PANI content, the membrane displayed distinct asymmetric electrical conductivities on each face. Interestingly, very different ANI polymerizations were obtained when nonstoichiometric PEC membranes having different molar ratio of cationic and anionic polyelectrolytes (P+:P? represents PDADMAC:PSS) were used and transport of APS was fastest through the 2:1 PEC when compared to the 1:2 PEC. In all experiments, the polymerization was most intense on the ANI side of the membranes. Also, the influence of NaCl both during PEC fabrication and during polymerization was studied and found to have some effect on the solute permeability. Results showed that a higher content of PANI was formed on PEC membranes having excess P+ and with no NaCl added during PEC fabrication. Although X-ray diffraction confirmed the presence of PANI on both sides of each membrane, scanning electron microscopy images demonstrated that both sides of each membrane had different PANI content deposited. Electrical conductivity measurements using a four-point probe setup also showed that the PEC–PANI exhibits asymmetric electrical property on different sides. © 2021 Society of Industrial Chemistry. 相似文献
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设计了一种基于阿基米德螺线的新型螺旋光子晶体光纤,该光纤以二氧化硅为基底材料,包层由24个螺旋臂组成,每个螺旋臂包含11个小空气孔,纤芯设有大空气孔,包层与纤芯中间的环形区域用于传输轨道角动量模式。该结构在1300~1800 nm波段上可支持22种轨道角动量模式稳定传输,在1550 nm波长下,有效折射率差最高可达2.89×10^(-3),色散系数最低可达66.4 ps/(nm·km),非线性系数最低可达2.17 W^(-1)·km^(-1),且1500~1600 nm波段上的色散值变化均小于15.15 ps/(nm·km)。此螺旋光子晶体光纤不仅结构简单,且具有低非线性、色散平坦的性能,为螺旋光子晶体光纤的设计提供了思路。 相似文献
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9.
基于电子鼻、顶空气相离子迁移谱(HS-GC-IMS)和顶空固相微萃取-气相色谱-质谱技术联用(HS-SPME-GC-MS)分析不同发酵年份老香黄挥发性成分变化,并结合正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)法区分不同发酵年份老香黄。电子鼻主成分分析能明显区分发酵与未发酵的老香黄,两者风味差异较大,老香黄发酵3年和4年的风味成分最为相似,而其余发酵年份风味存在较大差异。HS-GC-IMS定性检测出39种挥发性成分,包括萜烯类、醇类、醛类、酯类、酮类、酚类、酸类、杂环化合物和其它共9类。HS-SPME-GC-MS则一共鉴别出50种挥发性成分,包括萜烯类、醇类、醛类、酚类、酯类、醚类、杂环化合物和其它共8类。α-蒎烯、β-蒎烯、月桂烯、萜品油烯、柠檬烯、异松油烯、1-石竹烯、巴伦西亚橘烯、芳樟醇、α-松油醇、糠醛、麦芽酚、茴香脑、2,4-二甲基苯乙烯为14种共有挥发性成分,经OPLS-DA模型筛选出8种标志性挥发性化合物(VIP>1)。综上,未发酵和发酵1~5年的老香黄风味存在较大差异,筛选出的8种挥发性成分为区别不同年份老香黄提供一定依据。 相似文献
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