高温高压条件下质子交换膜燃料电池性能仿真模型与实验研究

质子交换膜燃料电池PEMFC在航空飞行器上应用时,需要提高工作温度与进气压力,以提高系统功率密度。本文基于Nafion^?膜的10 kW电堆作为研究对象,通过宏观半经验模型和实验手段,研究了PEMFC在高于常规运行温度和压强下的运行状况与发电性能的关联关系,并通过净水迁移系数表征水在膜内的传输过程。该研究为PEMFC性能改善提供可靠依据,并指导后续PEMFC在航空领域的开发应用。     

NTP再生DPF孔道内沉积颗粒物的理化特性

利用低温等离子体(NTP)喷射系统对已捕集颗粒物(PM)的柴油机颗粒捕集器(DPF)进行了低温(100℃)再生试验，并对DPF孔道内不同再生阶段的颗粒沉积物取样分析，通过热重分析仪(TGA)、透射电子显微镜(TEM)及拉曼光谱分析仪探究了DPF孔道内颗粒沉积物的氧化特性、纳米结构及石墨化程度的理化特性变化规律．结果表明：随着NTP再生DPF阶段的推进，DPF孔道内颗粒沉积物中元素碳(EC)组分的最大氧化速率温度(T_max)和燃尽温度(T_e)均明显降低．颗粒物团絮结构中较为薄弱的部分在NTP氧化作用下先断裂，分解成链状结构；初级碳颗粒的平均微晶长度减小，平均微晶层面间距增大．由于NTP活性物质O不断键入PM中，在PM微晶边缘处生成新的含氧官能团，使得PM样品的无序程度及无定型碳含量增加，PM的氧化活性提高．