直接液体甲醇燃料电池流场组织行为研究(Ⅰ) 传统对称流道电池的模型建立

建立了直接甲醇燃料电池垂直流道方向电池单元的二维稳态数学模型,考虑了电化学动力学、多组分传递和甲醇渗透影响.计算了流道布置密度、扩散层、催化层和质子交换膜等组件尺度对电池内物料传质特性、化学反应组织和电池输出性能的影响.研究发现,增加流道布置密度、增加催化层厚度能有效提高电极反应均匀性和电池性能.其中催化层和质子膜的厚度影响最为显著,在该文研究范围内分别可提高电池的平均电流密度131.0%和17.8%.而扩散层和质子交换膜厚度都存在一个最佳值,需要与以上流场板设计尺寸和膜电极尺寸匹配.     

直接液体甲醇燃料电池流场组织行为研究(Ⅱ)双极板交错布置新方案

利用已建立的数学模型,在考察了两极极板对称布置的传统直接甲醇燃料电池几何参数影响的基础上,提出了一种两极板交错布置的新方案.对比研究了交错布置和对称布置两种方案的流场特性、电荷流动特性和化学反应分布特性,计算了该方案的催化层、扩散层和质子交换膜尺度的影响.优化尺度后,得出一个性能较优的采用交错布置方案的电池,其输出电势和极限电流密度均比传统对称布置方案提高约10%,为甲醇燃料电池的组装和优化设计提供一种新思路.     

直接甲醇燃料电池粗(火用)传递及能量利用特性

建立了直接甲醇燃料电池(DMFC)炯分析的稳态模型,模型中考虑了甲醇串流以及各种不可逆损失引起的过电位的影响.在模型基础上推导出DMFC的炯效率表达式,并分别从电效率和热炯效率的角度出发,分析了燃料中能量的有效利用率,定量分析了甲醇串流率、电流密度、工作温度、阴极压力等参数对电池炯效率的影响,揭示了不可逆因素对直接甲醇燃料电池炯传递规律的影响.通过分析发现:燃料电池在运行过程中产生的热能<火用在总有效能中占有很大比例,与电能相当,充分利用热量炯可显著提高电池的整体效率;电池在低电流密度下运行时,甲醇串流率过高足造成能量损失的主要原因;DMFC的总效率在电流密度接近极限电流密度时达到峰值,电池的工作电流应尽量控制在这一区间内.     

我国休闲农业发展现状与建议

休闲农业作为现阶段农业多功能的关键表现形式,对于促进农业现代化发展、增加农民收入具有重大意义.需进一步加大对休闲农业理论与实践的研究力度,分析发展现状,不断探寻更加完善的发展策略.