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1.
《International Journal of Hydrogen Energy》2022,47(49):21261-21272
Utilization of 3D nanostructured Pt cathodes could obviously improve performances of proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs) owing to the reduced tortuosity and the bi-continuous nanoporous structure. However, these cathodes usually suffer from the flooding problem ascribed to the ionomer-free and nanoscale pores which are more susceptible to water condensation. In this paper, ultra-thin nanoporous metal films (100 nm) were utilized to construct PEMFC cathodes and independent transport channels were designed separately for water and gas aiming at the flooding problem. Nanoporous gold (NPG) film was used as the model support for loading Pt nanoparticles owing to its controllable and stable structure. After optimizing the polytetrafluoroethylene (PTFE) content and carbon loading in the gas diffusion layer (GDL), plasma treatment under O2 atmosphere was used to pattern the GDL with independent water transport channels. The obtained liquid permeation coefficients and oxygen gains demonstrated the obviously improved water and O2 transport. By using a home-made optimized GDL and a nanoporous film cathode with pore size ~60 nm, the flooding problem could be facilely solved. With a Pt loading of ~16 μg cm?2, this 3D nanostructured cathode exhibits a PEMFC performance of ~957 mW cm?2 at 80 °C. The Pt power efficiency is about 4 times higher than that of the commercial Pt/C cathode (50 μg cm?2, 756 mW cm?2). Obviously, this study provides a simple but effective methodology to solve the water flooding problem in the ultra-thin nanoporous film cathodes which is applicable for other types of 3D nanostructured PEMFC cathodes. 相似文献
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油田注水系统的耗电量一般占整个油田生产耗电的40%-60%,因此降低注水系统的能耗可显著降低油田的生产成本。常规的通过调节阀门开启度来达到调节注水泵出口压力和流量的作法,会使很大一部分能量造成浪费,要解决这个问题,可以采取对注水泵进行调速的方法。文章论述了通过高压变频技术对注水泵进行调速,从而达到节能效果的基本原理;对一台恒速泵和一台变频调速泵并联运行时的效率进行了分析,并对应用实例进行了计算,注水站的效率比原来提高了9.04%,收到了显著的节能效果。 相似文献
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Modelling of Diffuse Interfaces with Temperature Gradients 总被引:1,自引:0,他引:1
The work is devoted to capillary phenomena in miscible liquids under the assumption that they have a constant and the same density. The model consists of the heat equation, diffusion equation, and the Navier-Stokes equations with the Korteweg stress. We study several configurations corresponding to the microgravity experiments planned for the International Space Station. The basic conclusion of the numerical simulations is that transient capillary phenomena in miscible liquids exist and can produce convective flows sufficiently strong to be observed experimentally. In particular, there exists a miscible analogue to the Marangoni convection where the temperature gradient is applied along the transition zone between two fluids. Convection also appears if, instead of the temperature gradient, the case where the width of the transition zone varies in space is considered. Finally, similar to the immiscible case, miscible drops move in a temperature gradient. 相似文献
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9.
稳定同位素井间示踪技术在深层块状稠油油藏水驱特征研究的应用 总被引:4,自引:0,他引:4
经对冷43块深层块状普通稠油水驱注水5个试验井组开展的稳定同位素示踪测试,利用中子活化技术分析样品,采用先进的示踪剂定量分析与流动模拟相互结合的方法,以示踪数值模拟为手段,评价了油井连通、油层平面及纵向上的非均质性、隔层的封隔性等因素对水驱控制程度及动用状况的影响,通过优化注水推进方向及速度,强化动态调整措施,提高了稳产基础。 相似文献
10.
深部调剖驱油交联剂的研究 总被引:3,自引:0,他引:3
为提高非均质性严重的地层原油采出率 ,合成了用于聚合物驱油的 4种交联剂 ,并对聚合物种类、用量和其与交联剂组成的体系进行了评价。 4 0℃下铝交联剂凝胶粘度低 ,酚醛树脂交联剂低温下不成胶 ,而有机铬交联剂 (J2 )和有机复合胺 (J3)交联效果好。当选用HPAM/有机铬交联剂 /有机酸交联体系时 ,其中HPAM相对分子质量为 2 1× 10 7,可通过改变体系pH值调节成胶速度 ,pH值 6 5时 ,14 0 0mg/LHPAM和 4 0 0mg/LJ2组成的体系在 4 0℃、30d可形成粘度为12 0mPa·s以上的凝胶 ,且热稳定性好 ,成胶时间能满足现场施工需要。 14 0 0mg/LHPAM和10 0 0mg/LJ3交联剂组成的体系 ,成胶时间长 ,有利于油田深部调剖驱油 相似文献