无烟煤和烟煤在镁基储氢材料制备中的作用

在纯镁中加入无烟煤通过机械球磨的方法制备镁基储氢材料。对制备的储氢材料的形貌和储氢性能进行表征和测试。结果表明,在镁中添加无烟煤进行机械球磨可以在1.5 h内生成纳米级颗粒,但是添加量过高会降低材料的储氢量,70Mg30C的储氢量为550 mL/g,60Mg40C的储氢量为360 mL/g。在制备的储氢材料中加入烟煤之后,在500℃热处理条件下,储氢材料出现熔融现象,且熔融的烟煤都包覆在颗粒表面。     

二硫化钼助磨的镁基储氢材料相结构及储氢性能

本研究在氩气气氛保护下球磨镁和二硫化钼混合粉末制备了镁基储氢材料。利用X射线衍射、差示扫描量热分析等测试手段对储氢材料的相结构和储氢性能进行了测定。结果表明,球磨2.5 h只需添加10 wt.%的二硫化钼即可有效地防止镁冷焊现象的发生,球磨3.0 h则需要添加15 wt.%的二硫化钼;二硫化钼在球磨过程中由晶体转变为非晶体;二硫化钼不参与储氢,不破坏镁的晶体结构;添加10 wt.%的二硫化钼制备的储氢材料,其储氢密度可达到5.8 wt.%以上;二硫化钼的添加对于降低材料的放氢温度无明显影响。     

镁基储氢材料放氢特征温度的研究

用碱熔—酸洗—碳化处理制得的微晶碳作助磨剂,球磨金属镁3 h,制得储氢材料70Mg30C。对球磨后和500℃放氢后的材料进行XRD分析,结果显示材料在球磨过程便可储氢,500℃加热后MgH2全部分解为Mg和H2。用差示扫描量热法、程序升温脱附法、热质联用法和体积法研究了材料放氢特征温度,发现这几种方法测得的初始放氢温度及高峰放氢温度均相近。     

碳助磨制备纳米镁铝储氢合金的结构及储氢性能研究

以改性无烟煤为助磨剂,在氢气气氛下球磨制备了具有纳米结构的镁铝合金储氢材料,通过SEM,XRD,TPD等手段对比研究了球磨吸氢材料及静态再吸氢材料的晶相结构及放氢动力学性能.结果表明:改性无烟煤具有良好的助磨作用,经5.5h球磨,材料平均粒度可达74nm;镁铝合金经反应球磨后,其中的Mg转化成了β-MgH2和γ-MgH2,放氢峰温低于300℃;静态再吸氢后,MgH2全部以β-MgH2存在,且晶体粒度增长60％,Mg17Al12分解为单质Mg和Al,其中单质Al使储氢材料放氢活化能降低,用Kissinger方程计算出球磨储氢和再吸氢材料的放氢一级表观活化能分别为107.3kJ/mol和67.1kJ/mol.     

纳米镁基储氢材料的粒度分布表征

用碱熔、酸洗、碳化处理制得的微晶碳做助磨剂,球磨金属镁3 h,制得储氢材料70Mg30C。用扫描电镜和原子力显微镜观测可见,颗粒的平均粒径约为100 nm,颗粒大小主要分布在50~100 nm之间,而透射电镜观测的颗粒大小主要集中在50 nm左右。扫描电镜图的粒度分布近似为对数正态分布,粒度分布范围为25~260 nm。     

氢化镁放氢动力学的研究

无烟煤经碱熔-酸洗-碳化处理后制得了微晶碳,以微晶碳及肥煤作助磨剂,在氢气气氛下机械球磨金属镁3h,制得储氢材料氢化镁。在等温条件下用体积法进行放氢测试,根据放氢数据用Arrhenius方程计算出的放氢活化能为104.85kJ/mol。在变温条件下用程序升温脱附法测得材料的TPD曲线,用Kissinger方程和Sharp方程分别对材料的活化能进行计算。Kissinger方程求得的活化能为105.87kJ/mol;当升温速率为5,10和15℃/min时,Sharp方程求得的活化能分别为108.33,98.70和113.19kJ/mol。等温法和非等温法均可用于放氢活化能的计算,由于公式、原理、采用数据等方面的不同,求得的活化能有差异。     

基于TMS320F2812的SVPWM变频调速的研究

文章论述了一种基于DSP的双PWM变频调速系统,设计了双PWM变频调速系统的硬件电路,该系统与传统的模拟型调速系统相比,具有控制灵活、功率因数高、回馈节能、谐波污染小、维护方便、成本低等特点。文章利用TMS320F2812的强大运算能力和快速实时处理能力,使得变频器中复杂的控制算法更加容易编程实现,完全实现了异步电动机高性能控制,仿真表明系统具有优良的动态特性和抗干扰特性。基于产生异步电机圆形磁场的SVPWM控制,减少了电机的转矩脉动和铁损。     

旋流竖井泄洪洞水力学特性及泥沙输移特性研究

基于RNGκ-ε双方程紊流模型并结合VOF两相流模型，通过模型试验和数值模拟分析了双涡室旋流竖井流态、流速、压力、消能、空化和泥沙输移特性。结果表明，模拟结果与试验值吻合程度较好，涡室段通过掺气坎补气，掺气更加充分，降低了发生空蚀破坏可能性；实测消能率达到75%以上，消能效果较好；不同粒径泥沙在不同流量下在竖井底部存在泥沙淤积，使得消力井深度减小，小流量运行时淤沙最高可达到消力井深度的72%,但经过一次大洪水后泥沙被清空，淤沙高度降低为井深的1.6%,使旋流竖井保持有足够的消能水垫，不会影响其正常运行。在实际工程中，控制拦污栅大小，避免大颗粒泥沙进入泄洪洞导致拥堵，实践中可通过改变运行方式来控制消力井淤沙高度，使其有足够富裕的水垫深度来满足旋流竖井设计和正常运行要求。