PEM燃料电池阴极侧分流式流道研究

流道是PEM燃料电池里面负责反应物运输和产物排除的场所,因此流道结构对PEM膜燃料电池性能有重要影响。因为阳极通的是纯氢气,氢气扩散系数较大。阳极不会出现氢气量满足不了反应需要的情况,所以本文不研究阳极的反应情况。阴极侧是主要的反应场所,阴极侧流道需要让尽可能多的氧气参与反应同时要有更好的排水能力。基于传统流道的研究现状,设计了1种分流式的阴极侧流道。利用多物理场耦合软件COMSOL对新型流道做了数值模拟和分析比较。结果表明:与传统直流道相比,阴极侧采用分流式流道设计的燃料电池比阴极侧采用传统直流道设计的燃料电池能提供更大质量分数更均匀的氧气分布、减少水的质量分数、更均匀的电流密度分布。

关于5G双域快网的实现方案

中国电信5G双域快网,是指在5G定制网的“比邻”模式下,基于中国电信边缘UPF设备,为特定用户(指行业客户的特定群体,如师生、政务员工、医护人员等)和非特定用户(指到访客户指定的特定区域的所有电信5G用户,如普通游客)提供数据流量本地卸载和就近处理,使中国电信5G移动业务用户、物联网5G用户不换卡、不换号,可同时访问客户内网和互联网。文章主要说明5G双域快网基于增强型ULCL分流方式和DNN分流方式,实现4G和5G网络均可以访问客户内网和互联网的功能,同时增加域名分流和DNS重定向的方案以实现附加的功能。

降雨初期冲刷效应及弃流时间分析——以徐州市城市道路为例

降雨初期冲刷效应的判断对城市径流污染控制的解决方向起决定性作用,而初期雨水的弃流时间对海绵城市雨水污染的源头控制在工程实际中的应用具有重要的参考价值。本文对徐州市城市道路径流中5种主要径流污染物——悬浮物(suspended solids,SS)、化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)、氨氮(ammonia nitrogen,NH_3-N)、总氮(total nitrogen,TN)、总磷(total phosphorous,TP)进行分析,采用M(V)曲线法(污染物负荷累积率随径流量累积率的变化曲线)分析并对比相关水质标准,分析道路径流的初期效用及弃流时间。结果表明,徐州市城市道路径流存在明显的初期冲刷效应,且初期冲刷效应SS>COD> TP>NH_3-N>TN;SS初期冲刷效应随雨强增大而增加,COD、NH_3-N、TN、TP初期冲刷效应随雨强增大而减小;可将产流后20 min作为徐州市城市道路初期雨水的弃流时间,为海绵城市雨水源头控制提供参考依据。

超深大位移井高效井筒清洁与预校深一体化提效工艺

超深大位移井的井眼轨迹复杂、井斜大、稳斜段长,常规套管程序为ϕ244.5 mm套管与ϕ177.8 mm尾管复合,且刮管洗井阶段存在随钻预校深为射孔备用的需求,常规采用两趟管柱分别实现井筒清洁、随钻预校深的功能,造成井筒清洁效率低、作业周期长。通过集成优化组合多功能清洁工具、可变径刮管器、随钻测井工具和分流转向阀工具,设计形成了高效井筒清洁与预校深一体化管柱结构,重点开展了水力学模拟、管柱安全评价、工艺流程优化,实现复合井筒一趟式高效清洁和随钻预校深一体化功能,相比常规两趟式方案提效30%。该技术在东海3口超深大位移井中成功应用,井下工具工作正常,相比同类井型常规工艺单井平均缩短43.6 h,具有显著的提速提效作用。

煤矿通风机进气风道的改进与模拟

为解决压入式通风系统安装消音器后叶轮出现裂纹的情况,基于SolidWorks构建通风系统的三维模型并导入CFD软件中开展数值模拟仿真研究,分析导致叶轮出现裂纹的主要原因,重点对进气风道的几何尺寸和消音片的形状进行改进;最后,对改进后的通风系统的内部流场进行分析,验证了本次改进的有效性。

柔性混流装配线在智能工厂中的研究与应用

汽车行业智能工厂的建设成为必然趋势,实现精益制造,满足智能化、高效率、高柔性的要求,设计具有承载与非承载车型混流生产的汽车制造车间。依据承载与非承载车型不同的工艺特性,运用自动分合流、智能物流等技术,设计了承载与非承载柔性混流装配的工艺方案,首先装配工艺相近的车体内饰共线装配,然后两种车型自动分流输送至各自的底盘线,分别完成装配工艺完全不同的底盘装配后,再自动合流共线进行底盘内饰和整车装配,并确保分、合流时的顺序完全一致。同时,导入QRQC质量停线管理、重保重要管理、力矩防呆管理,设备故障报警管理等系统,具有信息化程度高、生产效率高、质量稳定、生产成本低等特点,实现了车辆的智能化生产,对传统汽车装配工艺进行了技术创新。该项目的技术特点是可以满足小批量、多品种车型柔性化、定制化客户订单生产需求,真正实现智能化制造,打造智能工厂。

高应变率下钻孔煤样冲击破坏试验及数值研究

煤层钻孔是防治冲击地压常用的一种简单、经济和有效的降冲减灾手段。针对冲击地压发生后高应变率加载显现,揭示钻孔煤岩的冲击破坏物理过程及其减灾机制对于定量化设计煤层钻孔参数意义重大。为研究高应变率下钻孔对煤样力学性质的影响,通过室内霍普金森压杆试验及颗粒流数值模拟对预制孔煤样进行冲击试验。试验结果表明:高应变率加载下钻孔对煤样的动态抗压强度具有显著的弱化作用,随钻孔数目的增加,煤岩动态抗压强度分别下降11.9%、20.4%、23.2%;随钻孔间距的增加,动态抗压强度分别下降20.4%、14.9%、8.5%、16.4%。含钻孔煤样应力-应变曲线存在应力跌落现象与塑性耗能平台期,应力跌落范围与塑性平台范围随孔数目的增加呈上升趋势。高应变率加载下钻孔对煤样的破坏具有明显的变形局部化引导作用,当煤岩破坏时,初始主裂纹于平行加载方向的孔边拉应力区产生,次裂纹垂直主裂纹方向,孔间裂纹于孔桥间产生。应力集中区随孔桥破碎重新分布,孔边承载区远离钻孔。钻孔后煤样的AE(acoustic emission)事件数峰值出现不同程度的后移,当L≤2.5 d时,AE事件分布呈双峰特征,L>2.5d时,AE事件分布呈单峰特征。

基于焊装工艺的分片式后尾门外板电泳流痕解决方案

汽车白车身(BIW)电泳二次流痕问题是汽车涂装车间由来已久的问题,各大主机厂的涂装工艺工程师尝试了多种方案,也取得了一定成效。文章基于焊装工艺探索降低电泳流痕的方案,从数模结构上分析了电泳留痕的原因,提出了用车身胶堵住电泳流痕的方案,最后跟踪一年量产车的电泳流痕状态,得出结论,在优化油漆工艺的基础上,通过增加车身胶能显著降低电泳二次流痕问题。

封站条件下的城市轨道交通车站客流变化预测方法研究

为探究封站对区域车站客流的影响,通过分析封站条件下周边车站进出站客流特征及乘客出行行为,归纳了封站客流影响因素,将封站条件下周边车站的客流变化进行了拆分解析,并提出了相应进出站客流构成的计算方法。基于随机森林算法构建了封站条件下周边车站进出站客流变化的预测模型。最后,以实际封站数据为例验证了模型的准确性,并与未拆分客流预测结果进行了对比。结果表明,提出的客流拆分预测方法具有较好的准确性,可为城市轨道交通运营管理提供支撑。

铝合金变径型涡旋体零件流动控制成形分流线分布

为了研究铝合金变径型涡旋体零的件筒壁区对变径涡旋体区金属流动及微观组织和力学性能的影响规律,以涡旋体区高宽比最小为3.9的含筒壁区和未含筒壁区的静盘和动盘为研究对象,利用Deform-3D软件进行流动控制成形过程有限元模拟并开展物理实验验证,分析了筒壁区对金属流动分流线分布的影响,研究了分流线周围的应变和应力分布及特征区的微观组织和力学性能。结果表明,未含筒壁区的动盘相邻筋中间分布分流线。由于筒壁区存在,凸模行程为0%~80%时,含筒壁区的静盘相邻筋中间未出现多条分流线。凸模行程大于80%时,含筒壁区的静盘与涡旋体间腹板金属开始充填涡旋体型腔并出现分流线,且分流线偏向于涡旋体型腔侧。靠近分流线侧涡旋体圆角处金属流线分布紧密,等效应力、等效应变和温升值最大。

克劳斯非常规分流工艺的模拟与优化

分流式克劳斯工艺是高效处理贫酸性气体的硫磺回收技术之一。在该工艺中采用非常规分流法,可有效解决硫回收负荷不均、出现游离氧和设备及催化剂使用寿命减少等问题。基于AspenPlus软件建立和验证了克劳斯工艺模型,研究了非常规分流比例对克劳斯工艺的影响,并考察了酸气组成、当量比、富氧浓度、预热温度和压力对非常规分流工艺的影响,建立了非常规分流比例下实现合流处H_(2)S和SO_(2)体积比为2的变量模型。结果表明:随着分流比例的增加,炉膛燃烧环境逐渐转变为缺氧气氛,炉膛温度降低,克劳斯反应开始在热反应段进行,硫回收负荷从催化反应段向热反应段转移。变量模型能同时转移硫磺回收负荷和提高硫磺回收率,可为工业克劳斯非常规分流工艺提供丰富的操作条件。

基于气液分离的天然气双入口优化设计

天然气井采出的天然气通常含一定量的液体,这些液体不仅会堵塞管线、阀门,影响流量计计量的精确度,而且还会腐蚀设备、管道、仪表,易引起振动,破坏管道结构,严重影响集输生产管道寿命与安全,因此需尽快对采出液进行气液分离。为此,根据油气田现场采出液工况,设计了双入口气液分离器,并采用欧拉多相流模型,耦合标准k-ε湍流模型,对分离器内部的流场分布和分离特性开展了数值模拟研究。研究结果表明:(1)由于双入口的存在,分离器入口处湍流强度较小,流动较为平稳,能够增加入口气液混合液的分层程度,减少分离器下部发生折返的气体流量,进而减少气体出口带液量;(2)当入口液滴粒径大于0.1 mm时,仅有极少量的气体从液体出口流走,能够取得较好的分离效果;(3)随着分流比的减小,液体出口液体体积分数迅速增加,气体出口液体体积分数缓慢增加;(4)入口液体体积分数的变化主要影响分离后气体的纯度,对分离后液体的纯度影响较小。结论认为,在实际应用过程中,对于液滴粒径较小的来液工况,无论入口液体体积分数如何变化,均应调节分流比小于入口液体体积分数,使其液位略高于液体出口,以提高气液分离的效果。

PCF基于TA下发动态规则实现5G ULCL分流方案

通过分析5G 2B业务的客户需求,中国电信提出了5G 2B定制网的比邻模式,该模式是客户在园区部署下沉的UPF及MEC,然后电信5G核心网与客户园区的UPF进行接口的疏通,从而为客户提供带宽增强、低时延、数据本地卸载的定制网服务。并通过比邻模式的进一步成熟应用,客户的需求不仅要求数据能够本地卸载,还需要通过下沉UPF进行公网的访问,为此,中国电信设计了在5G核心网与客户下沉UPF部署PCF基于TA下发动态规则的ULCL方案,此方案完美解决了客户园区内的数据分流问题,助力客户实现内外网同时访问的需求。

间歇生产气井关井续流阶段井筒内流体状态气液劈分模拟方法

间歇生产井大部分无封隔器,从储层产出的气水存在气液量劈分以及油管、环空内液面高度随关井时间变化等问题。常规处理办法是通过简单假设气液在管鞋处的油套管流向来确定关井阶段油套管液面变化,会产生较大的误差。采用离散井筒模型,考虑零液流两相流动规律和油套管压力平衡,建立天然气井间歇生产气液劈分模型。利用该模型可以获取气泡在零液流液柱流动过程中的压力分布、流型变化、液柱高度波动、气泡流速等关键参数。同时,搭建全尺寸井筒实验装置模拟间歇生产井关井阶段气泡上升过程,通过摄影机观察零液流液柱中流型分布,测量液柱中气泡速度和压力。研究结果表明,气泡在零液流液柱中主要分布形式是分散气泡和泰勒泡,随着气体流速增大,泰勒泡流动占主导因素。根据实验结果对所建立的模型中流体压力、流型变化和气泡速度进行验证,准确率超过95%。该模型可精确描述间歇生产气井关井续流阶段气液流动规律和压力分布。

多维SUPG格式不可压流动高精度算法研究

在传统流线迎风Petrov-Galerkin (SUPG)有限元法基础上,通过对稳定因子关键参数进行分析,提出了基于流向投影的最优特征高度参数确定方法,同时针对不可压流动引入变量分裂算法,发展了一种可用于高雷诺数不可压流动计算的高精度稳定化SUPG方法.详细地给出了三角形单元基于流向的最优特征高度确定方法的分析过程,并给出了基于分裂算法的有限元计算步骤和公式.采用该方法对典型的方腔拖曳、圆柱绕流流动问题进行了分析,在网格较稀疏,且雷诺数较大的情况下,依然可以得到稳定的计算结果,从而验证了该方法的稳定性、有效性,对实际工程应用具有积极的意义.

动载下含预制裂纹砂岩的力学特性及破裂过程研究

深入研究缺陷岩石的动力特性对保障深部煤矿巷道等地下硐室在掘进爆破、老顶来压等强扰动作用下的长效稳定具有重要意义。该研究基于天然裂纹长度的幂律分布假设,利用颗粒流软件建立了分离式霍普金森压杆试验系统以及含不同数量分布裂纹的砂岩试件模型,研究了在冲击荷载作用下预制分布裂纹数量对砂岩试件强度、破坏等力学特性的影响。结果显示:(1)随预制裂纹数量(number of prefabricated cracks, NPC)的增加,砂岩试件强度近似呈线性减小趋势,而弹性模量降低规律更接近三次方程,并且随着NPC的增加,试件强度、弹性模量的离散性逐渐增大,试件峰后应力的降低过程也更为复杂;(2)随着NPC的增加,试件的AE事件曲线由单峰值、高极值向多峰值、低极值转变;(3)在冲击荷载作用下,试件中新生裂纹沿应力波传播方向渐进分布,由散斑形式逐渐连通扩展为片层状,并且随着NPC的增加,试件的破坏模式由四周破坏形式转变为自左至右的渐弱破坏形式;(4)试件主要沿应力波传播方向发生破裂,并且NPC越少,倾角沿应力波传播方向的新生裂纹占比越大。

维西—乔后断裂带的深部变形机制与构造活动特征

维西—乔后断裂是滇西地区一条典型的活动断裂,沿该断裂历史上多次发生过中强震,周边地区地壳变形强烈.地震各向异性是了解地球内部变形方式的重要手段,Moho面P-to-S转换波(Pms)的到时为探测具有水平对称轴的地壳各向异性提供了一种有力的诊断工具.本文利用大理及周边地区的68个宽频地震台站记录的远震三分量波形提取P波接收函数,并从叠加的P波接收函数里拾取不同后方位角对应的Pms震相到时,用网格搜索方法拟合该到时以获取地壳各向异性参数.获得的59个Pms震相的分裂参数表明,Pms分裂时间在0.06±0.06 s到0.97±0.10 s之间,平均值为0.50±0.07 s.优势快波偏振方向为SE-NW,地壳变形总体受控于区域的走滑运动.然而,在漾濞县及周边地区,快波偏振方向变为SW-NE,本文认为这主要由下地壳软弱物质向西南流动所致,同时也是导致维西—乔后断裂南段表现出正断层活动特征的原因.

轮洗生产组织模式下工艺问题的分析及处理

为解决生产组织模式由混洗转变为轮洗后,生产系统预脱泥效果差、脱介效果差、生产不稳定的问题,太原选煤厂针对性地进行了技改:将预脱泥筛前段筛板更换为带挡沿筛板、将部分筛板更换为T形筛板,同时在筛子中部增加一道喷水,强化了预脱泥效果;在喷水分支管路中增加调节阀,更好地适应脱介筛的入料量;将重悬浮液自动调分流转变为手动调分流,短时间将密度调整至设定值,进而保证产品质量的稳定。技改后,脱泥筛的脱泥效率由原来的77%提升至83%;介耗由原来的0.88 kg/t降至0.79 kg/t;悬浮液密度上下调节0.01 g/cm^(3)时,手动调分流耗时约2 min,较改造前节约了3 min;综合精煤产率由原来的68.67%提高至70.86%,取得了良好效果。

分体式标准孔板流量计校准方法探究

分体式标准孔板流量计在流量计量领域应用广泛,其在溯源时通常参考JJG 640-2016《差压式流量计》进行检定校准,此规程中规定的溯源方法有几何检测法、系数检测法和示值误差检测法,其中几何检测法主要针对差压式流量计中标准孔板本身的几何参数;系数检测法主要的测定。分体式标准孔板流量计由一次装置和二次装置以相互独立的形式组成,故现行的三种检测方法均不能完全适用于分体式标准孔板流量计的检定或校准。该文在日常工作实践与分体式标准孔板流量计的特点基础上,进行了适用于分体式标准孔板流量计的校准方法研究,形成以单项校准与成套校准相结合校准方法,该校准方法更符合分体式标准孔板流量计的使用与结构特点,保障分体式标准孔板流量计的准确溯源。

三岛型群汊河道平面流场与分流特性研究

对三岛型群汊河道平面流场与分流特性的研究是预测污染物混合、富集和分散等水环境保护工作的基础。选取天然河流中三岛型群汊河段,建立三岛型群汊河道水流运动物理模型试验系统,在各汊道布置20个测量断面。详细测量三岛型群汊河道中水流结构参数,得到了7个不同水深处的平面流速分布。基于各测点三维流速与各汊道的流量计算数据,分析表、中、底3层不同水深的平面流场和各汊道分流比的特点。通过绘制分汊岛几何边界的切线,来确定分汊岛附近主流区范围,分析三岛型群汊河道分汊岛布局对分流效果的影响。结果表明:三岛型群汊河道各支汊流量分配存在明显差异,各汊道的分流比例由分汊点位置、分汊岛几何边界位置和汊道平面流速分布共同决定;当分汊点在主流区以内时,分汊点的位置对各汊道分流比例起明显作用。