基于Thermolib的低氢压PEMFC建模及仿真分析

重点研究了低氢压条件下质子交换膜燃料电池动态性能的数学仿真模型。不同于传统的搭建电堆各个模块的方式,此模型是基于MATLAB/Simulink环境下的Thermolib全参数化燃料电池仿真模型库建立的PEMFC电堆模型。讨论了氢氧供气压力、流量、电池操作温度等参数变化对电堆输出性能的影响。仿真结果表明,该模型可以很好地模拟出低氢压条件下电池的输出特性和动态响应,并且与实验数据有较好的吻合,反映出所建立模型具备很高的正确性、可操作性和有效性,为后续建立燃料电池系统模型和了解其动态行为奠定了良好的基础。

建筑用PTFE膜材应力松弛和徐变性能研究

对建筑用PTFE(聚四氟乙烯)膜材进行单轴应力松弛和徐变试验,得到松弛模量和蠕变柔量随时间的变化曲线,然后采用广义线性黏弹性模型、分数阶模型和分指数模型分别进行数值模拟,再比较各模型预测精度.结果表明:各类模型模拟短期的松弛模量和蠕变柔量有较好的精度;随时间增长,广义线性黏弹性模型模拟的松弛模量和蠕变柔量偏离试验值,长期预测精度较差;分数阶模型对长期松弛模量和蠕变柔量预测精度较好;分指数模型可预测长期的经向蠕变柔量,但对长期松弛模量和纬向蠕变柔量的预测精度不高.

外源脱落酸对低温胁迫下圆柏属植物幼苗生理特性的影响

以3 a生圆柏和祁连圆柏幼苗为材料,采用不同浓度脱落酸(ABA)预处理两种圆柏属幼苗,测定-4℃低温胁迫处理第9 d叶片相对含水量(RWC)、相对电导率(REC)、丙二醛(MDA)、可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)、脯氨酸(Pro)和类胡萝卜素(Car)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸氧化酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性,分析外源ABA对低温胁迫下圆柏属植物叶片膜脂过氧化和渗透调节物质的影响,为培育较多品种的抗冷冻常绿植物提供理论依据.结果表明:低温胁迫下,一定浓度的ABA预处理能有效保护幼苗叶片膜系统的稳定性、增加渗透调节物质含量和提高抗氧化酶活性,其中30 mg·L-1ABA预处理对提高圆柏抗寒性效果最好,40 mg·L-1ABA预处理对提高祁连圆柏抗寒性效果最好,且在外源ABA预处理下,祁连圆柏的抗寒性比圆柏的强.因此,施用适合浓度的ABA在提高圆柏属植物抗寒性方面具有较好的应用价值.

制膜条件对PVDF疏水微孔膜的结构和性能的影响

探讨了浸没沉淀相转化法制备真空膜蒸馏(VMD)用聚偏氟乙烯(Polyvinylidene fluoride,PVDF)疏水微孔膜的制膜条件对膜结构和性能的影响.结果表明:不同溶解温度下制备的铸膜液所成的膜,孔径大小随铸膜液溶解温度的升高而增大,膜的水通量也随之增大;随着预蒸发时间的延长,膜表面孔径变小,膜的水通量也随之减小;凝固浴温度对膜的结构和性能也有很大影响,温度升高膜孔变大,水通量也变大;混合溶剂对膜的水通量的影响主要是由铸膜液的粘度决定.

热法海水淡化前沿技术及其应用进展

热法海水淡化方法主要包括多级闪蒸、多效蒸馏、压汽蒸馏。为了降低制水成本,近年来,世界上很多国家均在努力开发热法海水淡化新技术和新工艺,并且取得了众多科研成果。探讨了国内外热法海水淡化前沿技术,包括增湿去湿法、露点蒸发、迅速喷雾蒸发、膜蒸馏、应用吸收式热泵、应用热管等海水淡化技术。针对我国对上述前沿技术的研究仍停留在实验室或模拟分析阶段的现状,提出发展建议。

料场膜结构密闭厂房自然通风数值模拟

采用数值模拟方法,研究进风口、排风口的面积以及进风口位置,对料场膜结构密闭厂房的自然通风效果(以工作区平均温度作为评价指标)的影响。在模拟时,将排风口设置在厂房侧墙的最高处。在排风口面积、进风口位置一定的条件下,通风量随进风口面积增大基本呈线性增长;工作区平均温度随进风口面积的增大先快速下降,然后趋于平缓。在进风口面积、进风口位置一定的条件下,通风量随着排风口面积的增大先较快速增大,然后趋于平缓;工作区平均温度随着排风口面积的增大先快速下降,然后趋于平缓。在进风口、排风口面积一定的条件下,由于燃煤堆料的阻挡作用,通风量随着进风口位置的升高,呈现先增加后减小的趋势;工作区平均温度随进风口位置的升高,呈现先降低后升高的趋势。采取自然通风时,膜结构密闭厂房存在最佳进风口面积、最佳排风口面积以及最佳进风口位置。

新型复合金属氢分离膜热应力的数值模拟

建立了复合金属氢分离膜热应力有限元分析模型。在不同工作温度条件下,对常规的平板式复合金属氢分离膜和本文所提出的新型镶嵌式复合金属氢分离膜内的热应力进行了详细的分析和比较。结果表明:在相同材料匹配及工作温度条件下,新型复合金属氢分离膜内沿交界面端面处向下逐渐减小的压应力会使该复合结构更加紧密牢固,从理论上证实了这种镶嵌结构能够大幅延长复合金属氢分离膜的使用寿命,为这种镶嵌结构复合金属氢分离膜的制备与应用提供了理论指导。