温湿度变化对车用燃料电池输出性能的影响

研究温湿度变化对车用燃料电池输出性能(输出电压和功率)的影响可为高精度进气控制策略提供有效的依据。本工作提出了一个温湿度-电流(temperature and relative humidity-current,TRH-C)模型,该模型考虑了电池内部电化学反应、电渗迁移和加湿冷凝三部分水来源,揭示了电流随温湿度变化规律和由水活度表征的电渗迁移系数计算式。根据电池流道实物在计算软件COMSOL中建立网格,将TRH-C模型导入并应用有限体积法进行计算;搭建了燃料电池测试系统,在工作温度60℃和70℃、相对湿度分别为50%和100%条件下进行了实验并进行数据处理;并对通过TRH-C模型得到的极化曲线与实验数据进行比较,分析了电流密度和膜水含量分布云图。结果表明,TRH-C模型能预测燃料电池的性能,在工作温度为60℃、相对湿度为50%时,电压和功率密度的相对误差最大(电流密度为0.018 A/cm^(2)),分别为3.674%和3.696%。工作温度升高会导致膜水含量降低,但相对湿度增大会导致膜水含量升高。

不同温湿度对质子交换膜燃料电池性能的影响

为研究不同温湿度对质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)性能的影响,提出了一个温湿度-电流(temperature and relative humidity-current,TRH-C)模型。该模型纳入阴阳极流道的水流量和膜水含量,揭示了电流阶跃变化条件下温湿度对电流密度分布和膜水含量分布的影响规律。根据实验单电池真实的流道构型,建立了简化的PEMFC几何模型并划分计算网格,将TRH-C模型耦合至多物理场计算软件COMSOL中;建立了PEMFC测试平台,对不同温湿度工况下的PEMFC进行了测试,PEMFC的运行温度为65℃和70℃、进气湿度为50%和75%;分析讨论了不同工况下的极化曲线、膜电流密度分布和膜水含量分布云图。研究结果显示:TRH-C模型对PEMFC输出性能的预测较为精准,其对电压和功率密度的相对误差在运行温度为70℃、进气湿度为50%、电流密度为0.018 A/cm2时最大,最大值分别为7.306%和8.837%;提升运行温度和进气湿度均有助于改善PEMFC的性能,运行温度升高,膜电流密度分布均匀性波动较小,膜水含量有轻微降低;进气湿度升高,膜电流密度分布更均匀,膜水含量升高。研究为优化进气策略控制以及提高输出性能提供了新的理论方法。

新疆北疆地区类风湿关节炎患者中医证候分布规律及不同证型IL-1β、BMP6的差异性分析

目的:探究新疆北疆地区类风湿关节炎(RA)的中医证候分布规律及其与相关因子的内在关系,为类风湿关节炎的治疗提供帮助。方法:收集北疆地区类风湿关节炎患者217例,对其中医证型、舌苔、脉象、症状、病程、DAS28疾病活动度及用ELISA法测得的IL-1β、BMP6等指标进行统计分析。结果:RA患者女性多于男性,中医证型比例为寒湿痹阻证>肝肾不足证>痰瘀痹阻证>湿热痹阻证>风湿痹阻症>气血两虚证,不同中医证型RA患者性别、年龄分布无统计学差异(P>0.05),该地区RA患者主要证候特点以关节晨僵、关节痛有定处、关节疼痛喜按、遇寒痛增、阴雨天加重、日轻夜重、关节屈伸不利、腰膝酸软、肢体沉重等症状较为常见,不同证型间的病程、DAS28疾病活动度、C反应蛋白、BMP6存在统计学差异(P<0.05),IL-6、IL-1β、RF、抗环瓜氨酸多肽抗体不存在统计学差异(P>0.05)。与其他证型相比,风湿痹阻症的C反应蛋白高于肝肾不足证、寒湿痹阻证的DAS28疾病活动度水平高于肝肾不足证、湿热痹阻证的BMP6水平高于风湿痹阻证、寒湿痹阻证,痰瘀痹阻证BMP6水平高于风湿痹阻证。结论:新疆北疆地区的RA患者中医证候特点以“寒”“湿”“虚”为主,证型以寒湿痹阻证最为多见,且疾病活动度较高,湿热痹阻证及痰瘀痹阻证的骨关节异常表现较为突出,BMP6水平相对较高。年龄和性别对RA的发病有影响,病程长短对RA的中医证型分布有影响。

综合测井资料在福泉大湾磷矿富水性特征分析中的应用

水文地质条件是矿山勘探过程中一项极其重要的工作,水文地质工作的好坏决定了后期矿山开采的经济性和安全性,准确地对地层富水性进行划分,则是水文地质勘查中重要的一环。在贵州白岩背斜地区以往的磷矿勘查中,人们通常笼统的将整个灯影组作为含水层,从而使得计算的涌水量远大于实际,给矿山的防水治水带来了极大的浪费。本文通过综合地球物理测井方法对大湾矿区地层的富水性进行研究,并定量的划分出勘查区内地层富水性,从而为水文地质勘查提供准确的物探依据。

铜冶炼车间回用水分盐中试试验研究

为实现废水的近零排放和资源化处理,采用“生物制剂与双碱法协同脱钙+反渗透装置浓缩+纳滤装置分盐+电渗析装置浓缩+蒸发结晶装置出盐”工艺处理某铜冶炼车间回用水.结果表明,SO_(4)^(2-)截留率>99%,Na_(2)SO_(4)浓水溶解性总固体(TDS)质量浓度达179 g/L,NaCl浓水TDS质量浓度达150 g/L,浓缩液蒸发结晶后得到Na_(2)SO_(4)与NaCl产品盐.Na_(2)SO_(4)达到GB/T 6009-2014《工业无水硫酸钠》二类合格品要求,NaCl满足GB/T 5462-2015《工业盐质量标准》中一级标准.解决了回用水浓水浓度低、Na_(2)SO_(4)产品为杂盐等问题,为有色行业经济高效地处理高含盐废水奠定了工程化基础.

膜浓缩技术在高盐废水减量处理中的应用研究

膜浓缩技术具有操作简便、产水稳定和成本较低等优点,近年来广泛应用在废水脱盐中。膜浓缩可以实现高盐废水的减量化处理,降低蒸发系统的负荷,实现废水零排放。为了考察膜浓缩技术在高盐废水处理中的应用性能,试验采用纳滤膜和反渗透膜处理含硫酸钠高盐废水,对比两种膜的浓缩减量效果。试验结果表明,全盐量为8%的高盐废水分别采用纳滤膜和反渗透膜进行处理,在运行压力分别为7.0 MPa和7.5 MPa的条件下,浓水减量率均可达到50%,浓水电导率均大于100 mS/cm。与反渗透膜相比,纳滤膜的孔径更大,需要克服的渗透压较低。运行压力相同时,相比反渗透膜,纳滤膜的产水速率更快,产水通量更大,而在回收率相同的工况下,纳滤膜的运行压力更低。总体而言,对于高盐废水,纳滤膜的浓缩减量效果比反渗透膜好。

中国特色篮球发展之路:内涵、困境与未来

探索中国特色篮球发展之路是深化我国体育体制机制改革的重点领域,也是迈向体育强国的重要支撑。梳理新中国成立以来我国篮球运动发展的3个重要阶段和特色发展之路的由来,在此基础上提出中国特色篮球发展之路的基本内涵和目标,厘清当前中国特色篮球发展在篮球多元主体治理、竞技水平提升、青训体系建设、产业高质量发展、多元文化融合等方面面临的困境。从完善篮球治理体系、创新特色篮球发展机制等方面提出中国特色篮球发展之路的未来方向。

欧洲篮球强国小篮球运动发展经验和启示

大力推广小篮球运动,全面启动小篮球发展规划,成为新时代我国篮球事业全面改革的重要举措之一。文章运用文献资料、实地访谈和调研、逻辑分析等方法,对欧洲篮球强国西班牙和塞尔维亚两国小篮球运动的发展进行系统地梳理和分析,旨在推动我国小篮球运动健康、有序发展。结果表明:两国国家篮协和地方篮协在小篮球发展的主导地位不同;雄厚的群众基础,彰显社会力量的积极参与;趣味化的教学内容设计、完备的后备人才培养体系,健全的小篮球规则和教练员岗位培训体系等,为篮球强国奠定了坚强后盾。在此基础上,从顶层设计、教练员培训体系、后备人才梯队建设、课程内容体系等方面,为我国小篮球运动发展提供启示与借鉴。

日光温室辣椒高产高效栽培及延长采摘技术

辣椒营养丰富,种植范围较广,日光温室育苗移栽是目前辣椒栽培的主要方式之一,可四季种植,满足市场需求。本文从品种选择、茬口安排、定植、田间管理以及病虫害防治等方面阐述了辣椒高产高效栽培技术。同时,总结了延长日光温室辣椒采摘时间的生产环节关键技术,为实现辣椒高产稳产提供参考。

直播水稻高产高效种植技术

直播水稻生产要做好科学的田间管理。本文总结了直播水稻生产栽培技术,包括品种选择、整地、防除杂草、精准施肥以及病虫害防治等。目的是掌握直播水稻生育期特性和种植关键技术,以提高生产管理水平,为实现直播水稻高产稳产提供参考。

供热管道栓钉固定节设计

对传统固定节的弊端进行分析,从构造、选材、承载力设计、施工及检验试验等方面系统地介绍栓钉固定节,并辅以应用实例来介绍栓钉固定节的计算方法;在多项工程运行中,充分证明了栓钉固定节能够为大直径、大推力供热管道的正常运行提供可靠保证。

相对湿度对PEMFC加载过程中动态响应的影响分析

为研究电流阶跃变化过程中相对湿度对质子交换膜燃料电池(PEMFC)动态性能的影响,提出动态传热(DHT)数值模型。该模型考虑了相对湿度和阶跃电流对输出电压的影响,揭示出电流阶跃变化条件下相对湿度对质子交换膜(PEM)内水含量和电流密度分布的响应规律。通过自定义函数(UDF)将DHT模型导入Fluent软件并应用有限体积法进行计算;对工作温度60℃、负载电流的加载幅值5 A、阴极相对湿度100%、阳极相对湿度50%和100%条件下的PEMFC动态响应性能进行了评价;并将通过DHT模型得到的极化曲线和输出电压响应结果与实验数据进行了比较。结果表明:当阴极相对湿度为100%,阳极相对湿度100%的输出电压及最大功率密度优于50%相对湿度;阳极相对湿度为100%时,DHT模型与实验所得极化曲线间误差为2.18%;电流密度的分布与PEM膜内水含量和阳极侧气体加湿程度有关,阳极侧相对湿度提高,跨膜的电流密度分布均匀性下降;当阳极侧相对湿度为50%、100%时,加载前后膜内水含量分布的极差值分别为2.9和3.1 kmol/m^(3)、3和4.2 kmol/m^(3)。

渭北果树根区土壤养分平衡优化技术模式

针对渭北果区土壤有机质普遍偏低,土壤结构不良,理化性质不佳等限制果品品质提升的因素,以及果区每年秋施基肥费工费时等实际,经多年试验提出以“建园时在果树根区一次性施足有机肥”为主的局部营养富集技术,配合以“果园生草+肥水一体”的果园土壤养分维持技术,经多点示范,是果园土壤肥料管理、水分优化管理的一个新模式。

阴极相对湿度对PEMFC电解质水含量及性能的影响

质子交换膜燃料电池(PEMFC)工作过程中必须确保电解质的充分水合,且要避免凝结的液态水阻塞传质通道。为探究进气相对湿度对PEMFC电解质水含量及输出性能的影响,提出了阴极进气水含量(CIWC)模型。该模型考虑了膜电阻受温度和水含量的影响,推导了电解质水含量计算公式,将CIWC模型耦合进计算流体力学软件Fluent中进行计算。搭建了燃料电池测试平台,在工作温度为60℃,阳极相对湿度100%,阴极相对湿度50%、75%、100%工况下进行实验。将CIWC模型、Fluent内置模型的仿真值与实验值进行比较,并分析阴极侧电解质水含量、膜的电导率、水的摩尔分数分布。结果表明:当阴极相对湿度50%,电压为0.739 V时,CIWC模型精度比Fluent模型提高了17.67%;当阴极相对湿度100%时,CIWC模型与实验值最大相对误差为5.66%。随着阴极进气相对湿度的增加,电解质水含量在电压为0.75 V时不断增大,电压为0.6 V时趋于饱和,从空气入口到出口,电解质水含量、质子电导率、催化层水的摩尔分数沿着流场方向逐渐增大;当阴极相对湿度75%时,电解质水含量分布更均匀,电池输出功率密度最高为272.08 mW/cm^(2)。

基于渗透剂降低黄竹APMP磨浆能耗及提升成浆性能研究

针对竹材化学机械浆药液渗透困难、磨浆能耗高、成浆性能较差的问题,研究了聚乙二醇脂肪酸酯渗透剂P1(以下简称P1)和脂肪醇聚醚渗透剂P2(以下简称P2)对黄竹碱性过氧化氢机械浆(APMP)磨浆能耗和成浆性能的影响。结果表明,P1和P2均能有效降低黄竹APMP磨浆能耗,提升成浆质量;当成浆加拿大游离度为300~350 mL时,与空白对照样(无渗透剂)相比,P1和P2(渗透剂用量均为0.05%,相对于绝干竹片质量)可使黄竹APMP磨浆能耗分别降低13.5%和9.0%,成浆纤维束含量分别降低52.9%和23.5%,纤维分丝帚化率分别提高17.3%和7.2%,手抄片的抗张指数、撕裂指数和耐破指数分别提高30.5%、16.4%、46.4%和12.7%、21.5%、10.7%。

鸭肉宰后成熟过程中食用品质、营养品质及嫩度变化研究

为探讨鸭肉宰后成熟过程中品质的变化规律,为实际生产提供理论依据,该研究在不同成熟时间(0、12、24、48、72、168 h)测定了鸭肉食用品质(pH值、蒸煮损失率、滴水损失率、色泽和质构指标)、主要营养品质(蛋白质含量和水分含量)及嫩度指标[肌原纤维小片化指数(myofibril fragmentation index,MFI)和剪切力]。结果表明,pH值随成熟时间的延长呈先下降后上升趋势,168 h达到最大值;蒸煮损失率呈先增大后减小趋势,72 h蒸煮损失率最高,较0 h上升了8.87%;滴水损失率在72 h变化显著(P<0.05),较48 h降低了74.50%;在成熟过程中,L值显著降低(P<0.05),a值、b值显著升高(P<0.05),肉色变化明显;蛋白质含量为19.15%~21.08%,变化不显著(P>0.05);水分含量在12 h为75.71%,48 h达到最高(77.26%),变化不规律;剪切力值呈先增大后减小趋势,48 h剪切力值最小,较0 h降低了44.98%;MFI值总体呈上升趋势,48 h达到最大值,较0 h增大了19.13%。因此,鸭肉品质在宰后成熟过程中产生变化,48 h嫩度最佳、水分含量最高,此时为进行加工改善鸭肉品质的最佳宰后时间。

O_(2)/CO_(2)氛围下正庚烷的燃烧机理研究

为研究正庚烷(n-C_(7)H_(16))在O_(2)/CO_(2)氛围下的燃烧特性,提出了基于CO_(2)与H·详细反应路径的C-H燃烧机理。通过密度泛函理论对CO_(2)与H·可能存在的反应路径进行了分析,根据定容燃烧弹实际尺寸建立了计算网格,利用C-H机理计算了正庚烷在不同氛围(空气、53%O_(2)/47%CO_(2)、61%O_(2)/39%CO_(2))下的燃烧过程;搭建了定容燃烧弹可视化实验平台,对正庚烷在不同氛围下的燃烧过程进行了测量;对CO_(2)的反应位点、CO_(2)+H·——→CO+·OH的反应能垒、火焰长度进行了分析。结果表明:C-H机理可以很好地预测正庚烷在O_(2)/CO_(2)氛围下的燃烧火焰长度,在50%O_(2)/50%CO_(2)氛围下的最大误差和平均误差分别为9.60%、2.42%;反应位点分析发现,CO_(2)氧原子的反应活性大于碳原子,氧端的平均局部离子化能和分子表面静电势分别为297.72 kcal/mol、-13.08 kcal/mol;H·与CO_(2)的碳原子和氧原子均可发生结合,反应能垒分别为26.71、11.07 kcal/mol。

1-硝基丙烷引发正己烷热解的机理研究

为研究1-硝基丙烷(1-NP)引发正己烷(n-C_6H_(14))热解的作用机理,结合分子动力学(MD)模拟和同步辐射实验对添加1-NP前后的n-C_6H_(14)热解过程进行了分析。利用SVUV-PIMS技术鉴定并量化了n-C_6H_(14)和添加10%1-NP的n-C_6H_(14)热解产物;利用ReaxFF MD模拟了不同温度下n-C_6H_(14)和1-NP/n-C_6H_(14)的热解,分析了温度和1-NP对n-C_6H_(14)热解速率、热沉以及产物分布的影响;根据模拟得到的物种演变与轨迹信息,探究了1-NP引发nC_6H_(14)热解的反应路径。结果表明:向n-C_6H_(14)中添加1-NP后,C_(2)H_(4)产量显著增加,在2103 K温度下添加10%1-NP的n-C_6H_(14)热解产生的C_(2)H_(4)约为纯n-C_6H_(14)的2.2倍;添加1-NP提高了燃料的热沉,降低了燃料的活化能;1-NP引发n-C_6H_(14)热解的主要通道为:1-NP首先裂解产生NO_(2),NO_(2)再与H反应生成OH,夺取n-C_6H_(14)的H生成C_6H_(13),最后C_6H_(13)进一步裂解为1-C_(3)H_(7)、1-C_(4)H_8、1-C_5H_(10)和2-C_6H_(12)。

贝莱斯芽胞杆菌YL2021高产嗜铁素的摇瓶发酵工艺优化

贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis YL2021是一株对多种植物病原菌具有良好防治效果的生防菌,其基因组中含有完整的儿茶酚型嗜铁素合成基因簇,在缺铁条件下能产生具有抑菌作用的嗜铁素。为了提高贝莱斯芽胞杆菌YL2021嗜铁素的产量,采用摇瓶培养发酵,通过Plackett-Burman(PB)试验、中心组合试验(central composite design,CCD)和响应曲面法(response surface methodology,RSM)分析,优化菌株YL2021高产嗜铁素的发酵培养基成分和培养条件。结果表明,菌株YL2021高产嗜铁素的最优培养基配方:葡萄糖19.43 g/L、NH_(4)Cl 1.93 g/L、KH_(2)PO_(4)9.02 g/L、谷氨酸钠6.00 g/L、Mg SO_(4)1.75 g/L和Ca Cl20.08 g/L;最优培养条件为:温度30℃、初始p H值7.0、接种量5%、培养时间36.5 h、转速200 r/min和装液量75 m L(250 m L三角瓶中)。菌株YL2021在优化条件下嗜铁素产量达到734.86μmol/L,较优化前提高了10.34倍,优化效果明显。本文结果表明,已成功建立了适用于YL2021高产嗜铁素的摇瓶发酵体系,为嗜铁素的生防应用提供理论基础和技术支撑。

基于科赫曲线的PEMFC新型流道设计

质子交换膜燃料电池流道结构对反应气体流动、热交换、电化学反应具有重要影响。目前,常见流道集中在蛇形、叉指形、点状形、波浪形、平行直流道以及相关改进流道,且在气体均匀性、水管理性能和输出性能上仍有待改进。受数学几何领域的科赫曲线启发,本团队提出了一种新型流道结构,即以圆心为中心向四周辐射,并在6条主干流道的基础上依次添加不同级别的分支流道,最终形成30个流道出口。建立三维稳态单向等温的燃料电池模型,在工作温度为60℃,进气相对湿度为100%工况下,搭建燃料电池测试平台进行实验,并借助ANSYS Fluent 2020进行仿真,模型仿真结果与实验结果基本吻合,验证了模型的有效性。将新型流道与传统蛇形流道仿真结果进行比较,分析膜电极电流密度、流道氧气质量分布、流道与气体扩散层交界面水质量分布、膜水含量、流道压力等,结果表明,相比蛇形流道,新型流道的进排气口压降较小、流速较慢,但具有反应气体分布更均匀、水管理效果更好和膜电流密度、输出功率更高等优势,且峰值电流密度增加9.60%、峰值功率密度增加12.70%,有望为燃料电池流道结构创新提供新的思路。