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基于实际工况的燃料电池水气传输及相变规律研究
1
作者
王来华
代世勋
曹爱红
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期260-268,共9页
利用CFD软件建立二维多相质子交换膜燃料电池单电池模型,对不同工况下质子交换膜燃料电池内部水气传输及相变过程进行仿真。在试验验证及元无关性验证的基础上,分析起步工况、加速工况、急停工况下的质子交换膜燃料电池内部状态变化。...
利用CFD软件建立二维多相质子交换膜燃料电池单电池模型,对不同工况下质子交换膜燃料电池内部水气传输及相变过程进行仿真。在试验验证及元无关性验证的基础上,分析起步工况、加速工况、急停工况下的质子交换膜燃料电池内部状态变化。研究结果表明:当电流密度为1500 mA/cm^(2)时,质子交换膜燃料电池功率密度达到最大值654.9 mW/cm^(2);起步工况下,质子交换膜燃料电池内部反应会在达到额定功率10 s后逐渐达到平衡;加速工况下,三次方加速模式的最低液态水饱和度界面、水-气相界面的持续时间最长;急停工况下,质子交换膜燃料电池的突然停机会使得其仍保持与停机前相近的状态。
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关键词
质子交换膜燃料电池
相变
饱和度
二维多相模型
水气传输
水-气相界面
下载PDF
职称材料
循环曝气压力与活性剂浓度对滴灌带水气传输的影响
被引量:
38
2
作者
雷宏军
臧明
+3 位作者
张振华
刘欢
刘智远
徐建新
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第22期63-69,共7页
适宜的工作压力及表面活性剂浓度对循环曝气效率的提高及地下滴灌水气传输优化具有重要意义。利用循环曝气系统,设置工作压力和活性剂浓度2因素3水平共9个曝气组合,每组均进行非曝气对照试验,分析曝气组合条件对掺气比例、氧传质效率、...
适宜的工作压力及表面活性剂浓度对循环曝气效率的提高及地下滴灌水气传输优化具有重要意义。利用循环曝气系统,设置工作压力和活性剂浓度2因素3水平共9个曝气组合,每组均进行非曝气对照试验,分析曝气组合条件对掺气比例、氧传质效率、滴灌带水气传输均匀性的影响。结果表明:循环曝气条件下,不添加活性剂时,压力提高有利于掺气比例增加,添加后,趋势相反;压力一定时,掺气比例随活性剂浓度升高而增加;滴灌带出水均匀性和出气均匀度分别在95%和70%以上;活性剂浓度及压力对氧传质系数分别起到了促进和抑制作用,活性剂的添加大大缩短了曝气时间;掺气比例计算方法能够准确反映曝气滴灌系统中水气传输特性。研究结果对循环曝气滴灌系统水气传输效率的提高及运行成本的降低有重要指导。
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关键词
灌溉
水
压力
循环曝气
水气传输
掺气比例
氧传质系数
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职称材料
燃料电池用气体扩散层厚度影响研究
被引量:
3
3
作者
高凌峰
程凤
+2 位作者
袁满
廖天舒
王佳男
《船电技术》
2022年第10期52-57,共6页
气体扩散层(GDL)是燃料电池膜电极组件中的核心材料之一,在燃料电池中起到支撑催化层、收集电流、传导气体、排出反应产物水等重要作用。影响GDL材料性能发挥的因素很多,厚度、石墨化程度、孔径大小与孔径分布、亲疏水性等参数都会直接...
气体扩散层(GDL)是燃料电池膜电极组件中的核心材料之一,在燃料电池中起到支撑催化层、收集电流、传导气体、排出反应产物水等重要作用。影响GDL材料性能发挥的因素很多,厚度、石墨化程度、孔径大小与孔径分布、亲疏水性等参数都会直接影响GDL的水气传输和导电导热性能。本文主要针对GDL厚度这一较为宏观的结构参数,分析其对电池性能影响的内在机制,并综述了国内外研究现状。
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关键词
质子交换膜燃料电池
气体扩散层
厚度影响
水气传输
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职称材料
电解制氢设备性能优化及流道设计
被引量:
1
4
作者
刘洋
邱殿凯
+1 位作者
彭林法
林赫
《机械设计与研究》
CSCD
北大核心
2023年第5期142-146,共5页
PEM电解槽作为一种制氢设备在高电流密度阶段电压损耗严重,主要原因是现有阳极侧流道易出现氧气堆积,反应介质传输能力不足,因此迫切需要对流道构型进行优化。以电解槽水气传输为切入点,在传统平行流道的基础上,提出了一种新型楔形流道...
PEM电解槽作为一种制氢设备在高电流密度阶段电压损耗严重,主要原因是现有阳极侧流道易出现氧气堆积,反应介质传输能力不足,因此迫切需要对流道构型进行优化。以电解槽水气传输为切入点,在传统平行流道的基础上,提出了一种新型楔形流道。建立电解槽水气传输模型,通过透明电池实验验证了模型的准确性。利用模型分析了平行流场在高电密工况下的水气传输行为,发现氧气聚集是设备性能下降的主要原因。提出了楔形流道设计,氧气的质量流量对比平行流道上升11.9%。完成了两种流场电解槽的试制,通过极化曲线表征,得出楔形流道的传质特性优于平行流道。为电解槽流道设计提供了指导。
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关键词
制氢设备
电解槽
水气传输
模型
流道设计
楔形流道
原文传递
题名
基于实际工况的燃料电池水气传输及相变规律研究
1
作者
王来华
代世勋
曹爱红
机构
山东劳动职业技术学院汽车工程系
出处
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期260-268,共9页
文摘
利用CFD软件建立二维多相质子交换膜燃料电池单电池模型,对不同工况下质子交换膜燃料电池内部水气传输及相变过程进行仿真。在试验验证及元无关性验证的基础上,分析起步工况、加速工况、急停工况下的质子交换膜燃料电池内部状态变化。研究结果表明:当电流密度为1500 mA/cm^(2)时,质子交换膜燃料电池功率密度达到最大值654.9 mW/cm^(2);起步工况下,质子交换膜燃料电池内部反应会在达到额定功率10 s后逐渐达到平衡;加速工况下,三次方加速模式的最低液态水饱和度界面、水-气相界面的持续时间最长;急停工况下,质子交换膜燃料电池的突然停机会使得其仍保持与停机前相近的状态。
关键词
质子交换膜燃料电池
相变
饱和度
二维多相模型
水气传输
水-气相界面
Keywords
PEMFC
phase change
saturation
two-dimensional multi-phase model
water-gas transmission
water-gas phase interface
分类号
TM911.4 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
循环曝气压力与活性剂浓度对滴灌带水气传输的影响
被引量:
38
2
作者
雷宏军
臧明
张振华
刘欢
刘智远
徐建新
机构
华北水利水电大学水利学院
河南省节水农业重点实验室
鲁东大学地理与规划学院
出处
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第22期63-69,共7页
基金
国家自然基金(41271236)
水利部公益行业专项(201301039)
+2 种基金
华北水利水电大学青年科技创新人才项目(70459)
2013年国家级大学生创新创业训练计划项目(201310078006)
2014年华北水利水电大学大学生创新性实验计划
文摘
适宜的工作压力及表面活性剂浓度对循环曝气效率的提高及地下滴灌水气传输优化具有重要意义。利用循环曝气系统,设置工作压力和活性剂浓度2因素3水平共9个曝气组合,每组均进行非曝气对照试验,分析曝气组合条件对掺气比例、氧传质效率、滴灌带水气传输均匀性的影响。结果表明:循环曝气条件下,不添加活性剂时,压力提高有利于掺气比例增加,添加后,趋势相反;压力一定时,掺气比例随活性剂浓度升高而增加;滴灌带出水均匀性和出气均匀度分别在95%和70%以上;活性剂浓度及压力对氧传质系数分别起到了促进和抑制作用,活性剂的添加大大缩短了曝气时间;掺气比例计算方法能够准确反映曝气滴灌系统中水气传输特性。研究结果对循环曝气滴灌系统水气传输效率的提高及运行成本的降低有重要指导。
关键词
灌溉
水
压力
循环曝气
水气传输
掺气比例
氧传质系数
Keywords
irrigation
water
pressure
cycle aerated
air-water transmission
aerated concentration
oxygen mass transfer coefficient
分类号
S27 [农业科学—农业水土工程]
TV93 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
燃料电池用气体扩散层厚度影响研究
被引量:
3
3
作者
高凌峰
程凤
袁满
廖天舒
王佳男
机构
武汉船用电力推进装置研究所
武汉氢能与燃料电池产业技术研究院有限公司
出处
《船电技术》
2022年第10期52-57,共6页
文摘
气体扩散层(GDL)是燃料电池膜电极组件中的核心材料之一,在燃料电池中起到支撑催化层、收集电流、传导气体、排出反应产物水等重要作用。影响GDL材料性能发挥的因素很多,厚度、石墨化程度、孔径大小与孔径分布、亲疏水性等参数都会直接影响GDL的水气传输和导电导热性能。本文主要针对GDL厚度这一较为宏观的结构参数,分析其对电池性能影响的内在机制,并综述了国内外研究现状。
关键词
质子交换膜燃料电池
气体扩散层
厚度影响
水气传输
Keywords
proton exchange membrane fuel cell
gas diffusion layer
influence of thickness
water vapor transmission
分类号
TM912 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
电解制氢设备性能优化及流道设计
被引量:
1
4
作者
刘洋
邱殿凯
彭林法
林赫
机构
上海交通大学
出处
《机械设计与研究》
CSCD
北大核心
2023年第5期142-146,共5页
文摘
PEM电解槽作为一种制氢设备在高电流密度阶段电压损耗严重,主要原因是现有阳极侧流道易出现氧气堆积,反应介质传输能力不足,因此迫切需要对流道构型进行优化。以电解槽水气传输为切入点,在传统平行流道的基础上,提出了一种新型楔形流道。建立电解槽水气传输模型,通过透明电池实验验证了模型的准确性。利用模型分析了平行流场在高电密工况下的水气传输行为,发现氧气聚集是设备性能下降的主要原因。提出了楔形流道设计,氧气的质量流量对比平行流道上升11.9%。完成了两种流场电解槽的试制,通过极化曲线表征,得出楔形流道的传质特性优于平行流道。为电解槽流道设计提供了指导。
关键词
制氢设备
电解槽
水气传输
模型
流道设计
楔形流道
Keywords
hydrogen production equipment
two-phase flow model of the electrolysis
channel design
wedgeshaped channel
分类号
TK91 [动力工程及工程热物理]
TH12 [机械工程—机械设计及理论]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于实际工况的燃料电池水气传输及相变规律研究
王来华
代世勋
曹爱红
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
循环曝气压力与活性剂浓度对滴灌带水气传输的影响
雷宏军
臧明
张振华
刘欢
刘智远
徐建新
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
38
下载PDF
职称材料
3
燃料电池用气体扩散层厚度影响研究
高凌峰
程凤
袁满
廖天舒
王佳男
《船电技术》
2022
3
下载PDF
职称材料
4
电解制氢设备性能优化及流道设计
刘洋
邱殿凯
彭林法
林赫
《机械设计与研究》
CSCD
北大核心
2023
1
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