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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.
河川径流是水资源重要组成部分,径流变化归因分析对于流域水资源安全及管理具有重要意义。基于白龙江中上游1960~2015年水文气象资料,采用多种统计学方法、基于Budyko假设的弹性分析法研究径流变化特征及归因分析。结果表明,径流呈显著下降趋势,线性倾向变化率为-2.69×108m3/10a,其临界突变发生在1986年,呈先上升后下降的趋势;径流量分布集中,6~10月占比63.59%,夏秋两季占比70.62%;径流减少受气候变化和人类活动影响,双累积曲线法影响率分别为33.02%、66.98%,累积量斜率变化率法影响率分别为44.17%、55.83%,弹性分析法影响率分别为35%~39%、61%~65%,可见人类活动为径流减少的主要影响因素,同时,弹性分析法计算结果介于其他两种方法计算结果之间,最为可靠。 相似文献
3.
4.
《Journal of the European Ceramic Society》2022,42(7):3168-3182
In space propulsion applications, the development of new ceramic matrix composites with improved resistance to oxidation and ablation at high temperature is needed and ultra-high temperature ceramics-based ones appear the most suitable. Combination of both powder impregnation (ZrB2, C) and liquid silicon infiltration enabled manufacturing of UHTC based matrices in Cf/C preforms with less than 10 vol% open porosity and various proportions and homogeneous distribution of C, ZrB2, SiC and Si. Oxidation behaviour was evaluated on composite structures using an oxyacetylene torch at temperatures higher than 2000 °C. Chemical analyses and microstructural observations before and after oxidation testing evidenced the protection ability of ZrB2-SiC-Si matrices thanks to the formation of multi-oxide scales which resisted even tested durations of 6 min and pointed the unharmful presence of residual 12 vol% silicon on the composite for use at high temperature under high gas flows. 相似文献
5.
以玉米淀粉、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)为主要原材料,甘油为主增塑剂,山梨醇、聚乙烯醇200(PEG200)、二甲基甲酰胺等为辅增塑剂,通过挤出机造粒再吹塑方法制成淀粉填充PBAT薄膜。研究对比了不同增塑剂在淀粉填充PBAT材料中的塑化效果,同时探究了不同塑化剂对复合薄膜力学性能、表面粗糙度、吸水率、溶出率及熔体流动速率的影响。结果表明:山梨醇与甘油组成的复合增塑剂的塑化效果要优于PEG200和二甲基甲酰胺,淀粉在PBAT薄膜中的粒径最小、分散最均匀,且薄膜的拉伸强度、断裂生产率、摆锤冲击强度得到明显提高。PEG200和二甲基甲酰胺与甘油的复合增塑剂对淀粉的塑化未起到作用,但二甲基甲酰胺能与淀粉分子形成较为稳定的氢键,可以大幅度降低薄膜中淀粉的溶出率。薄膜的吸水性主要取决于淀粉的吸水性。熔体流动速率在一定程度上也能体现淀粉的塑化情况。 相似文献
6.
通过建立黄河水质与社会适应能力评价指标体系,结合主成分分析法和熵权法,定量揭示2012-2019年黄河沿线11个城市的黄河水质与社会适应能力的演变趋势,并对两者的耦合协调发展态势进行了分析。结果表明:研究区内多数城市黄河水质多年平均状况良好,仅运城市和呼和浩特市河段水质较差,以营养物和有机物污染为主;多数城市社会适应能力呈波动上升趋势,运城市则稳定在最低水平,菏泽市次之,经济支撑薄弱是两城市低社会适应水平的主因;城市黄河水质与社会适应能力两系统整体处于良好耦合、中级协调状态,黄河水质整体上具备承载沿线城市经济社会发展的潜能,但社会适应能力系统应对黄河水环境恶化所能产生的社会修复稍有欠缺;菏泽市、呼和浩特市和银川市处于初级协调状态,运城市处于勉强协调状态,两系统间存在单向乃至双向约束。 相似文献
7.
8.
针对新型高产梳棉机采用顺向给棉方式生产细绒棉产品,梳棉机产量不高、刺辊区落棉率高、除杂效果不够理想、生条和成纱质量指标不佳等问题,通过分析顺向给棉和逆向给棉的优缺点,并在同型号梳棉机上分别采用顺向给棉和逆向给棉2种形式进行梳棉,对比给棉方式对高产梳棉机刺辊梳理效果的影响,验证了给棉方式对高产梳棉机纺精梳纯棉纱和普梳纯棉色纺纱的影响。结果表明:逆向给棉方式可提高梳棉机产量,提高给棉与刺辊之间的分梳能力,降低落棉率,提高落棉含杂率,减轻锡林周围主分梳区的分梳、除杂负担,提高生条和成纱质量,提高梳理器材的使用寿命,尤其对生产以细绒棉为原料的本色纱和色纺纱具有优势。 相似文献
9.
10.
氢作为一种清洁能源,越来越受到人们的重视,氢能利用技术的需求日益迫切。氢能的利用关键挑战在于氢气的储运,促进剂作用下氢气水合物可使氢气在相对温和的温压条件下安全、长期地储存,为储氢提供了一种选择。水合物储氢因其安全环保的特性具有巨大的工业化应用潜力,其目前工业化应用的两个关键问题即为储氢密度与储氢速率。本文首先回顾了氢气水合物的研究历程,阐述了几种常见氢气水合物的相平衡数据,然后归纳了不同晶型氢气水合物的储氢密度,最后总结了物理方法强化与化学方法强化对水合物储氢速率的影响,通过对近年来水合物储氢评估与总结,提出了当前水合物储氢存在的问题与未来研究方向,以期为水合物储气的工业化应用和氢气水合物的研究提供参考。 相似文献