锂离子电池SEI多尺度建模研究展望北大核心CSCD

锂离子电池高还原性负极表面的固体电解质界面膜(SEI)是影响电池电化学性能与稳定性的关键组分,但SEI的形成涉及多尺度、多物理场下的复杂过程,且组分异常复杂。在电池外壳“黑箱”环境下,现有的非原位技术对其表征无能为力,而原位技术又难以得到较高真实度的结果,难以深入理解SEI的相关机制。采用数学的方法对SEI进行建模研究,有望将复杂的物理场进行解耦,进而精准描述SEI的形成和演化的机制与过程,是近年来电池领域的研究热点。本文按对象尺度由小到大从原子到介观尺度逐渐增大的顺序分别总结了第一性原理分子动力学、反应力场分子动力学、经典分子动力学、蒙特卡罗算法、宏观性质建模在SEI建模研究中的应用进展,介绍其在指导电极材料开发及电解液改性方面的成功案例,着重讨论分析了多尺度建模研究SEI的难点与不足。并提出针对SEI的电化学势场特性建立力场算法平台,采用动力学蒙特卡罗方法和机器学习辅助将模型拓展到数万直至数亿原子,并通过逐级计算结合试验验证及专家评估促使收敛,获得具有量子力学精度且带电化学势场的SEI模型,有望实现SEI的长时域建模。     

压力驱动的毛细管内气体流动特性数值研究

安全壳缝隙内气溶胶的输运与滞留与缝隙内的气体流动密切相关。为利用现有的气溶胶穿透系数关系式评估事故后缝隙内的气溶胶滞留效率,以毛细管为代表性缝隙,基于一维可压缩绝热流动方程提出了一种压力驱动的气体流动计算方法,能够计算气流的亚音速、临界音速与壅塞状态。采用代表性的毛细管流动特性实验和计算流体力学(CFD)方法对本文提出的计算方法进行验证,结果显示流动变化趋势一致,气体流量与实验值相比绝大部分偏差小于10%,证明了一维计算方法的准确性与合理性,且效率优于CFD方法。在此基础上分析了毛细管两侧压差和内径对气体流动的影响,得到了不同内径毛细管内质量流量随压差的变化规律。本文研究结果可以为缝隙内气溶胶的滞留评估奠定技术基础,后续将拓展该计算方法至压力驱动的毛细管内多组分气体流动的模拟。     

污泥复合玉米芯碳化吸附剂对Pb2+的吸附特性

采用城市污水处理厂脱水污泥和玉米芯复合碳化制备吸附剂,利用BET、SEM和FTIR对吸附剂进行表征,通过吸附因素影响实验、解吸实验、选择性吸附实验、吸附动力学和等温模型拟合考察其对废水中Pb2+的吸附特性,并对实际废水进行了吸附研究.结果表明,污泥复合玉米芯碳化吸附剂比表面积为991.20 m2/g,以中孔为主,其对模...     

航空发动机双转子系统相关性的单传感器识别

探寻子系统激励之间的相关性对研究系统振动响应的准确性具有一定的影响。将运动状态复杂的系统看作一个由多子系统组成,有利于分析各子系统间的相关性,基于这一概念对某型双转子航空发动机建立了双转子激励源振动网络模型,利用基于峭度的单通道盲源分离技术,对该双转子航空发动机的实测振动信号进行了单传感器信号识别。试验结果显示低压转子信号中含有高、低压转子基频的线性组合,分别为ω_1+ω_2和ω_1+2ω_2。验证了高、低压双转子激励间具有相关性,并通过各自的振动特征识别出主振动源。     

基于Labview开发的电机重复启动测试系统

电机运行性能指标不仅包括效率、功率因数等电气指标,机械部件及装配工艺同样是影响电机性能及使用寿命的重要因素.因此,电机出厂前不仅要进行负载、温升等电气试验,还要对电机的机械部件、安装质量进行测试,如轴承质量、端盖质量等.本文以一套电机重复启动测试系统为例,通过对比重复启动测试前后电机的运行噪声、“扫膛”现象及退磁程度,可直观、有效地对上述性能指标进行定性、定量的描述,并详细讲解了该系统的软件编程及硬件组成.结果表明,该测试系统具有成本低、编程简单、通用性强等优点.     

谈多制式模块化绿色UPS技术

模块化UPS具有高可靠性、高效节能、绿色环保等优点。文中介绍了多制式模块化UPS技术,并提出模块化UPS是绿色电源必然的发展方向。     

多制式模块化绿色UPS电源技术

本文对高频模块化UPS技术进行了分析,介绍了数字式高频UPS的性能特点,并与传统UPS进行比较分析。     

肯基亚克盐下油田二叠系层序地层及沉积特征

哈萨克斯坦肯基亚克盐下油田二叠系为发育在石炭系碳酸盐岩台地上的一套陆源碎屑沉积,上覆巨厚的盐丘。目前在该区并没有建立起统一的层序地层格架,沉积相类型和分布规律尚不清楚,储层厚度薄、砂体形态多变,为盐下二叠系油气藏的勘探开发带来了困难。为此,在层序地层学理论的指导下,综合利用岩心、测井、三维地震资料,以层序边界特征为划分依据,将盐下二叠系划分为SⅠ、SⅡ、SⅢ3个三级层序。在建立等时地层格架的基础上,对该区的沉积相进行了研究,根据岩心相、测井相和地震相,识别出辫状河三角洲前缘、滨浅海和三角洲前缘滑塌浊积体等沉积相类型,同时分析了其沉积相特征,搞清了各层序内部沉积砂体的平面展布规律,明确了辫状河三角洲前缘和三角洲前缘滑塌浊积体为有利的储集体。     

双向柱塞泵双向缓冲槽结构优化设计

轴向柱塞泵的高低压切换通过配流盘结构实现,配流盘上的缓冲槽结构对于降低压力冲击与流量脉动至关重要。为了优化双向柱塞泵的缓冲槽结构参数,分析了缓冲槽结构对出口压力-流量特性的影响规律,计算了在单缓冲槽结构下柱塞泵转向调节时的压力-流量特性,得到优化构型。首先,对缓冲槽的构型与泵输出压力-流量特性的关系进行了理论分析,采用CFD方法对采用单向缓冲槽结构的整泵流场压力-流量特性进行计算,对缓冲槽结构参数与出口流量脉动特性的影响规律进行了研究;其次,对单向和对称式的缓冲槽结构的流场特性进行了计算,探究了在柱塞泵正、反转工况下,缓冲槽结构对配流特性的影响规律;最后,通过多目标优化算法寻优,计算缓冲槽的优化结构参数,降低了柱塞泵出口的压力-流量脉动。结果表明,对于需要同时应对正反转工况的柱塞泵结构而言,其配流盘缓冲槽结构需要采用轴对称构型,同时前后缓冲槽的结构参数保持一致将有助于获得更稳定的压力-流量特性;前后缓冲槽的优化后宽度角为82.3°,深度角为12.7°,优化后的压力脉动率为0.3%,流量脉动率为13.7%。     

基于S变换的低信噪比微震信息提取方法研究

低孔、低渗储层,特别是页岩气储层,已成为当前勘探开发的热点。 压裂是这类储层的主要开发手段,而微震监测可对压裂过程和压裂效果进行直观评价。微震信号的检测与信息提取是微震监测的基础,在实际监测环境下,接收到的信号其信噪比较低,难以直接提取微震信息。 因此,提出利用 S 变换对低信噪比微震数据进行时频分析的方法,并发现微震横波成分的抗噪能力较强。利用这一特征,对实际低信噪比微震监测数据进行处理,实现了对微震信号的有效提取。