高温PEM燃料电池的流场结构设计与优化

基于500 W高温PEM燃料电池堆,主要从流道级别和流场级别,通过理论计算提出了单电池的基准方案,运用计算流体动力学软件Fluent模拟了单电池的性能.在此方案基础上考虑不同流道结构参数的影响,提出了三个优化方案,并对其进行了比较.结果表明,常温燃料电池设计准则难于应用于高温燃料电池.对于95℃的质子交换膜燃料电池,采用流道宽度1 mm,岸宽1 mm,流道高度0.4 mm的平行直流道时电池性能最佳.     

斜坡电压法评价栅氧化层TDDB寿命

随着MOS集成电路向深亚微米方向发展,栅氧化层的电场强度越来越高,与时间有关的介质击穿(TDDB)效应成了更突出的可靠性问题.对栅氧化层TDDB寿命的评价一直受到人们的重视.主要评价方法有恒定电压法、恒定电流法和斜坡电压法.恒定电压法具有理论完善、所需仪器简单的优点.但由于栅氧化层的TDDB寿命主要取决于氧化层中的缺陷状况,随机性很大,很难选择合适的试验电压,大大限制了它的应用.恒定电流法也存在类似的问题.新的评价方法是斜坡电压法,它是在栅氧化层上施加从零伏开始随时间线性增加的电压,试     

燃料电池在军事上的应用研究

基于战场上特殊环境的需要及燃料电池自身的优点,对高性能军用燃料电池进行了研究.与常用的军用电池相比,燃料电池具备良好的隐身性能、快速启动以及高效、清洁、经济和安全等突出的优点,已经在军事上得到了一定程度的应用.指出了作为一种新能源技术,还存在一些如寿命、可靠性、应用环境适应性及成本还比较高的问题.提出了通过改进燃料电池技术并与现有的电池技术结合使用,燃料电池技术的应用前景.     

陶瓷／金属梯度材料瞬态传热的有限差分分析

利用有限差分法对陶瓷/金属梯度材料的瞬态传热问题进行数值计算,得出了线性梯度材料在不同瞬时的温度分布以及不同梯度结构的梯度材料在不同时刻的温度分布。     

加热环境下丙酮/丙醇液滴的三段蒸发模型

根据光谱穿过液滴后液滴对光谱有一定的吸收的实验原理,测量了直径在2～3 mm的丙酮/丙醇液滴成分随时间的变化规律.根据液滴成分分别按照单组分蒸发模型和三段模型反推出随时间变化的液滴直径,然后与实际由视频数据处理得出的液滴实际直径做比较,结果表明,三段模型推出的理论预测值可以较好地吻合液滴实际直径.     

车用吸附储氢系统的多尺度模拟

以车用吸附储氢系统为研究对象,根据能量守恒、质量守恒等基本原理,以D-A吸附方程、气体状态方程等热力学模型为基础,利用动态系统仿真工具Simulink、Comsol分别从系统、宏观等多种尺度建立了302K、10MPa条件下的车用储氢系统模型.对活性炭吸附储氢的充放气过程进行模拟,研究系统内压力、温度和吸附量的变化,并编...     

液化气储罐受热引爆机理分析

沸腾液体膨胀蒸气爆炸(boiling liquid expanding vapor explosion,BLEVE)是过热液体整体沸腾迅速膨胀引发的爆作.液化气罐在储运中时有BLEVE在发生.基于英国健康与安全署的关于液化气罐在火焰包围环境下的实验结果,分析了储罐受热后其内部压力、罐壁温度变化及储罐介质排放等一系列热物理过程及各相关因变量之间的相互关系.据此介绍了可以模拟储罐受热引发BLEVE现象的压力液化气仿真软件PLGS99的物理模型与数学模型,并在此基础上详举实例讨论了储罐受热引发BLEVE爆炸的机理.      

质子交换膜燃料电池水、热、气管理

质子交换膜燃料电池的水、热、气管理对其性能和寿命有非常重要的影响.讨论了水、热、气管理的主要措施和它们对电池性能的影响.分析表明:对质子交换膜燃料电池物理机制认识的不足,是水、热、气管理水平较低的原因.应建立质子交换膜燃料电池的多尺度、多相、多物理场、动态仿真模型,进行分析、模拟和优化,来提高其性能.     

尾矿坝渗流-应力耦合场的有限元分析

尾矿坝作为典型颗粒堆积多孔介质,其安全稳定运行对矿山的生产关系重大。建立了尾矿坝渗流与应力耦合的数学模型,以金山店锡冶山尾矿坝为例,分析了正常运行的工况下渗流与应力场的耦合特性,得出浸润线、变形场及应力场等尾矿坝的重要指标。通过模拟分析发现,考虑耦合情况比不考虑耦合场的渗流量增加约2%,且渗流对应力场的影响较大,由渗流所产生的渗流体积力占总应力的10%~20%。据此可全面直观地了解尾矿坝在各运行工况下的信息,为尾矿坝的稳定性分析及日常维护提供了理论依据。