空气二氧化碳捕集固体吸附材料研究进展

随着全球极端天气的剧增,减少碳排放已成为全世界关注的焦点之一。直接空气捕集(DAC)是降低空气中 CO_(2)浓度、实现 CO_(2)负排放的重要手段,该技术的关键是综合性能优异的吸收/附材料的研发。用于空气 CO_(2)捕集的固体吸附材料分为物理吸附剂、固体胺吸附剂、湿法再生吸附剂。物理吸附剂中金属有机骨架化合物(MOFs)具有很大的开发潜力,但目前物理吸附剂依旧不能成为 DAC 吸附剂的首要选择。固体胺吸附剂的关键在于胺基团的含量、负载形式以及利用效率,湿法再生材料可以依靠水的蒸发自由能实现吸附剂再生,再生成本低。相比于物理吸附剂,固体胺吸附剂和湿法再生吸附剂凭借对 CO_(2)高选择性和高捕集性能,拥有更好的应用前景。

高速永磁电机损耗特性研究

电机损耗决定电机温升和效率,过高温升会给电机带来不可逆转损害。为此对功率为600 kW、转速为4200 r/min的高速永磁同步电机损耗及不同因素对铁耗和铜耗的影响规律进行了数值研究。研究结果表明,定子齿部的损耗密度大于轭部,电机的铁耗主要集中在定子侧;转子铁耗主要为涡流铁耗,主要集中在永磁体和转子表面。随着转速的增加,涡流损耗的占比逐渐增加;随着通入电流逐渐增加,绕组铜耗逐渐增加。研究结果为设计、生产更加高效的电机提供了理论依据。

MgH_(2)反应器储氢反应速度特性

为了探究镁基固态储氢反应器储氢反应速度的影响因素,建立了反应器三维数学模型。通过与文献中实验数据的对比验证了所建立模型的有效性。采用数值方法研究了导热油入口温度、供氢压力和环形导热油的油层厚度对储氢反应速度的影响。模拟结果表明,镁基固态储氢反应器存在最佳反应温度,过高或者过低的导热油入口温度都会降低储氢反应速度。导热油入口温度从548 K上升至573 K时,储氢速率从3.38 g/min提高到8.75 g/min;导热油入口温度从573 K上升至648 K,储氢速率从8.75 g/min下降到3.91 g/min。供氢压力越大,反应速度越快,但床层温度会随之升高。当压力从0.5 MPa上升到3 MPa时,储氢时间缩短约81.8%,温升65 K。在不改变储氢材料质量的情况下,反应床外壁添加环形导热油层可显著提高储氢反应速度。当环形导热油的油层厚度从0 mm增加到18 mm时,储氢时间从550 s下降到380 s,储氢时间缩短约30.9%。增加环形导热油层的厚度能显著缩短储氢时间,但会降低体积储氢密度。油层厚度从9 mm增加为18 mm时,储氢时间仅缩短5 s,而体积储氢密度从59.68 g/L降低到41.16 g/L。