基于渐缩结构的质子交换膜燃料电池流道优化

不同的流道设计对质子交换膜燃料电池(PEMFC)性能有很大的影响。基于传统平行流道,提出了单向渐缩,双向渐缩和周期性渐缩三种不同渐缩的阴极流道结构,并使用COMSOL Multiphysics软件对这三种方案进行了仿真模拟计算,研究了渐缩型流道结构对电池性能、气/水分布均匀性、电流密度分布和压降的影响。结果表明,与传统流道相比,渐缩结构能够提升PEMFC的性能,并有效改善气体和水分布的均匀性,其中,周期性渐缩且渐缩截面面积比为0.3的结构在这两方面表现最优,且净功率密度提升最大,0.6 V电压条件下,该结构的最大电流密度提升了9.74%,氧气分布均匀性增长了19.00%,净功率密度提升了9.80%。

一种基于信息流脉络网的隐蔽通道搜索方法

针对隐蔽流树搜索方法存在的规模大、分析工作量繁重等问题,提出一种改进的隐蔽通道搜索方法。该方法采用网结构描述系统中的隐蔽信息流,提出网中隐蔽通道的判定规则;依据判定规则在深度优先搜索网中隐蔽通信路径过程中排除合法通道;结合路径中的操作序列构造隐蔽通道工作场景,从而发现系统中的隐蔽通道。实例分析和对比表明,该方法可以弥补隐蔽流树搜索方法的不足。

均匀沙床面动床阻力计算的人工神经网络模型

针对泥沙运动数据含有噪音且样本数据较多的特点,提出采用人工神经网络(ANN)BP模型批学习的训练方法可有效地缩短计算时间、提高训练精度。建立了由能坡、无因次单宽流量和无因次泥沙粒径等3个参数预测水深的结构为3-33-1的冲积河槽动床阻力BP模型。预测结果与实测资料比较表明这个人工神经网络模型的预测精度较高,同时这个模型与21个动床阻力公式的比较表明人工神经网络模型要比传统的回归模型精度高。

异构双通道网络磁盘阵列系统的设计

本文针对传统网络存储服务模式下的服务器瓶颈问题,提出了一种新的基于异构双通道结构的网络磁盘阵列系统。该系统采用命令与数据分流技术,将传统的以服务器为中心的迂回传输改变为以数据为中心的直接传输,从而消除了传统模式下的服务器瓶颈,提高了整个系统的数据传输速度。

基于强化传质的质子交换膜燃料电池流道优化

针对质子交换膜燃料电池(PEMFC)的性能与其传质性能密切相关以及流道优化设计对PEMFC的传质性能影响显著的特点,设计了一种截流流道,并在阴极流道内部设置了新型的三维凸台,使其对空气产生截流效应.对比了直流道与不同配置的截流流道对PEMFC传质性能的影响,分析了不同截流单元流道的电池水气分布、净功率及有效传质系数的变化规律.研究结果表明:截流流道能有效提升电池性能,优化水气分布,提高最大净功率和有效传质系数;与直流道相比,下游局部凸台分布加密的截流流道的电流密度最大提升约29.2%,最大净功率提高10.5%~11.7%,有效传质系数增加50.2%~100.7%.

热流逸效应的抽真空特性分析

热流逸效应可输送气体并产生压力差,可利用其抽真空。本文建立了描述热流逸效应及其抽真空泵送特性的数学模型,以空气为例探讨了气体流态(努森数)、微通道特征尺寸和径长比以及温差等参数对压力比、净质量流量、抽速和无量纲抽气时间的影响。结果表明,压力比、净质量流量、抽速和无量纲抽气时间均随温差的增大而增大,但过大的温差对提高流量不明显且使抽真空达到稳态过程变得相对缓慢,应根据实际条件确定适宜温差。净质量流量和抽速随努森数增大而减小,且在过渡流区域还受径长比的影响;压力比和无量纲抽气时间在过渡流区域随努森数增大而增大,但在自由分子流区域与努森数无关;故应根据实际需求权衡净质量流量与压力比以确定适宜的热流逸发生条件、并控制气体流态来调整抽气特性。

PEMFC流道结构研究现状及发展趋势

质子交换膜燃料电池(Proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)被认为是提高小型无人机续航能力的最有前景的动力源,也是未来绿色航空发展的方向之一,它的性能决定了无人机的任务能力。双极板是PEMFC中的关键组件,其中流道结构更是决定着PEMFC的水热管理、质量输运和电流密度分布,深刻影响燃料电池的综合性能。不同流道结构各有优缺点,充分了解流道结构对性能的影响可以对不同应用背景下的流道设计以及改进工作提供参考。本文对现有的常规和新型双极板流道结构进行了总结,归纳和分析了不同流道结构特征对PEMFC性能的影响。从流道横截面形状、长度、数量、宽度和挡板位置等方面入手探究增强PEMFC性能的高效流道结构设计方案。

渠系水利用系数测算方法研究

根据渠道水入渗理论和渠道流量、损失量的试验数据,研究渠道水入渗的过程,分析入渗的影响因素,建立渠道水损失和渠系特征(渠系分布、渠道断面、设计流量)、渠床特征(衬砌类型、土壤质地、地下水埋深等)的关系。对原有输水损失系数经验公式进行改进,得出无论是Kostiakov经验公式计算还是积分改进公式计算,渠道流量与长度均与渠道损失流量成正相关关系。但是随着渠道长度的增加,Kostiakov经验公式体现出了不足,其计算结果与积分改进公式计算结果的相对误差逐渐增大。同时在江西省赣抚平原灌区采用动水测定法引入实测数据对改进的经验公式进行验证,验证结果表明改进经验公式法计算过程中采用某级渠道的灌溉水利用系数作为扩大指标来计算同级其他渠道流量不能真实反映整个渠系情况,较实际情况存在偏差,但改进经验公式求得的结果代表了渠道的现有衬砌状况,更为合理可靠。

热流逸效应下微通道纵剖面形状对流量的影响

通过建立描述热流逸效应作用下微通道内流量的数学模型,研究了6种气体在3种不同纵剖面形状微通道内的流量特性。计算结果表明,由于气体性质和微通道形状的影响,各气体净质量流量沿微通道长度(L)方向的变化有所不同。当L=0和L=9.6×10^(-6) m时,各气体净质量流量相差不大;当L=4.8×10^(-6) m时,各气体净质量流量均达到最大值,且相差较大。通过对流量特性的研究,明确了微通道形状变化对气体净质量流量的影响较大,气体性质的影响次之。

转盘流道结构对网箱清洗装备喷嘴流场特性的影响

网衣清洗装备分流转盘内部流道结构直接影响了喷嘴射流性能,决定了装备清洗网衣的效果。采用流体力学原理,对直角L型和圆弧L型流道的喷嘴内部流场力学特性开展了数值模拟研究,并对流速、压强、空化等参数进行了分析。结果显示:直角L型流道出现流动的分离和附壁现象,内、外两侧均有涡流形成;圆弧L型流道仅外侧有涡流形成;圆弧L型流道与直角L型流道相比,速度变化率更小,喷嘴出口射流速度更大;两种流道的喷嘴内均发生了剧烈的空化现象,圆弧L型流道喷嘴的空化区域面积和最大气相体积分数远大于直角L型流道喷嘴。本研究结果为网衣清洗装备分流转盘内部流道结构优化提供理论参考。

泥石流防治措施与冲击力研究进展

泥石流是一种世界范围内各个历史时期均普遍发生的地质灾害现象,尤其频发于地震多发的山地地区,每年均给人民的生命财产造成重大损失.为了应对这种暴发突然,来势凶猛,破坏力强的泥石流灾害,一系列防治措施应运而生.系统总结泥石流的防治措施.泥石流的防治措施可分为结构化措施和非结构化措施.其中结构化措施包括拦挡坝、拦挡网、导流渠、沉淀池和植被防护措施等,其设计依据可通过泥石流冲击力模型获取.泥石流冲击力模型可分为静力模型、动力模型.非结构化措施即建立泥石流预警和预报系统体系.