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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.
5.
将双醛纤维素纳米纤丝(DA-CNF)应用到木质素水凝胶的制备中,利用DA-CNF在水凝胶中的互穿网络作用以及醛基与碱木质素酚羟基发生缩合反应,从而达到增强木质素水凝胶强度的目的。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析结果表明,聚乙二醇二缩水甘油醚(PEGDGE-500)以及DA-CNF与木质素发生了反应;扫描电子显微镜(SEM)分析结果表明,添加DA-CNF后,木质素水凝胶的结构呈多孔性;添加DA-CNF能够显著改善木质素水凝胶的物理强度、热稳定性和耐温耐盐性能,当DA-CNF添加量为2.0%时,木质素水凝胶拉伸应力由69 kPa提高至175 kPa,压缩应力由0.18 MPa提高至1.5 MPa,初始降解温度由209℃提高到248℃。DA-CNF增强的木质素水凝胶具有较高的耐温耐盐特性,在150℃、pH值=9的20万矿化度的盐水中老化20天后,其质量保留率仍可达86.4%,且具有较好的pH适应性。综上所述,DA-CNF增强的木质素水凝胶具有潜在的油田封堵应用潜力。 相似文献
6.
E-Nose结合GC-MS分析两种花椒精油成分及其抑菌活性研究 总被引:1,自引:0,他引:1
对红花椒精油和青花椒精油进行风味成分分析和抑菌活性研究,利用电子鼻联合气质及抑菌实验,为花椒精油在食品行业的保鲜利用及研发新型食品抑菌复配剂提供了理论指导。通过GC-MS、电子鼻测定两种花椒精油的挥发性风味物质,并对其做出比较和分析;通过打孔法、滤纸片法、二倍稀释法分别测试两种花椒精油对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌的抑菌效果。通过GC-MS有111种挥发性风味物质被检出,红、青花椒精油分别被检出74种、65种,且有28种为共有成分,分别为萜烯类、烃类、醛类、醇类、酮类、酸类、酯类、杂环化合物及其他类共9类,主要挥发性风味物质是萜烯类和醇类、萜烯类和其他类;红花椒精油对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌的MIC值(最低抑菌浓度)分别为1.25,5.00,2.50 mg/mL,青花椒精油对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌的MIC值分别为1.25,2.50,2.50 mg/mL。两种花椒精油挥发性风味物质在种类及类别上存在较大差异,但在含量上差异较小,故红花椒精油和青花椒精油可以通过复配使其抑菌达到较优效果;青花椒精油对大肠杆菌及枯草芽孢杆菌的抑制作用大于红花椒精油,但对金黄色葡萄球菌的抑制作用却小于红花椒精油。 相似文献
7.
以聚乙二醇(PEG10000)和氨丙基封端的聚二甲基硅氧烷(APDMS)为软段,以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)为硬段,以碳纳米管(CNTs)作为功能性材料,一锅法制备了导热增强的聚氨酯基柔性定形相变材料(PU/APDMS/CNTs)。用FTIR、XRD、DSC和TGA等对材料的结构特征和热性能进行了表征。当APDMS含量为10 wt%时,PU/APDMS/CNTs的相变焓值为88.3 J/g,该相变材料在200℃内不发生热分解,具有良好的热稳定性和定形效果,加入5 wt% CNTs的柔性定形相变材料,能够实现光热转换和热能存储,其光热转换和热能存储效率为62.8%,与未加入CNTs的相变材料相比,导热性能明显增强,其升降温速率提高了2.75倍。 相似文献
8.
微乳液驱和泡沫驱是强化采油领域中的两个重要技术,可以分别提高驱油过程的微观和宏观采收率。通过综述两个技术在国内外的发展历史和研究进展,阐明了其优势和局限性,并引出结合两者优势的新型采油技术:微乳液泡沫驱,又称为低张力泡沫驱。虽然此新型技术可以同时提高微观和宏观采收率,但是在实际应用中,仍然面临理论和应用上的双重挑战,如表面活性剂有效窗口狭窄、注入工艺复杂、流体流动模型不完善等。结合文献调研,针对以上问题提出了一系列研究建议,如采用"专剂专用"原则开发微乳液泡沫剂,利用数值模拟来优化注入工艺等。 相似文献
9.
目的:研究花、茎、叶不同部位北香薷挥发油的制备及化学成分分析。方法:采用水蒸气蒸馏法制备挥发油,运用气相色谱-质谱(GC-MS)技术鉴定香薷挥发油的化学成分,纸片法考察抑菌活性。结果:GC-MS分析鉴定出香薷花、茎、叶成分含量较高的分别为BETA-去氢香薷酮、1,1'-[亚乙基双(氧基)]二丁烷、BETA-去氢香薷酮,抑菌试验。结果表明北香薷三个部位对金黄色葡萄球菌、枯草和短小芽孢杆菌、白色念珠菌有不同程度抑制作用。结论:北香薷不同部位挥发油的化学成分不同、抑菌活性也有差异,本研究为北香薷挥发油的开发利用提供依据。 相似文献
10.
基于石蜡和高孔密度的泡沫铜制备了复合相变蓄热材料,设计并搭建了一套可视化蓄热实验装置,分析了高孔密度下泡沫铜填充率对石蜡相变过程的强化传热机理,得到了复合相变蓄热材料的综合传热系数。实验结果表明,当泡沫铜填充率为0、0.43%、1.29%和2.15%时,复合相变材料的综合传热系数先减小后增大,分别为1.26W/(m·K)、1.18W/(m·K)、1.44W/(m·K)和1.88W/(m·K),因此随着泡沫铜填充率的增加,复合相变材料的融化时间先增长后缩短。此外,随着泡沫铜填充率从0.43%增至2.15%,复合相变材料融化时传热机制中导热占比从17.26%上升到86.01%,自然对流占比从82.74%下降到13.99%。 相似文献