中变质煤小分子相对煤的吸附及渗流特性影响

为研究煤中小分子对煤的瓦斯吸附及流动特性的影响,采用四氢呋喃溶剂萃取煤中可溶有机小分子,得到萃取后煤样(残煤)。对原煤和残煤分别进行甲烷等温吸附、解吸实验和径向渗流实验;同时,采用氮气吸附法测试了它们的孔隙结构参数。结果表明,残煤的饱和吸附量a值低于原煤,吸附常数b值增大,萃取小分子降低了煤对甲烷的吸附能力,提高了低压段(<4 MPa)煤对甲烷的解吸速率;原煤的孔体积和平均孔径高于残煤,比表面积和微孔孔体积却减少;萃取后,煤粒表面传质阻力和扩散阻力均减小,残煤甲烷解吸速率和解吸量均高于原煤;同一渗流条件下,残煤的渗透率明显高于原煤。分析认为,煤中部分小分子被溶解后,煤孔隙结构的改变,降低了煤对瓦斯的吸附能力,减小了甲烷在煤粒中的内外扩散阻力,扩大了瓦斯在煤中的流动通道,改变了煤层储运特性,为煤储层的化学增透提供依据。     

裂缝性低渗透油藏流-固耦合理论与数值模拟

根据裂缝性低渗油藏的储层特征,建立适合裂缝性砂岩油藏渗流的等效连续介质模型。将渗流力学与弹塑性力学相结合,建立裂缝性低渗透油藏的流-固耦合渗流数学模型,并给出其数值解.通过数值模拟对一实际井网开发过程中孔隙度、渗透率的变化以及开发指标进行计算,并和刚性模型以及双重介质模型的计算结果进行了分析比较.     

Nafion膜在直接甲醇燃料电池中的应用及改进

Nafion质子交换膜性能优越,广泛应用于固体聚合物燃料电池中,但因存在甲醇渗透问题,使其在直接甲醇燃料电池中的应用受限制。本文讨论了Nafion质子交换膜的物质传输机理,侧重介绍甲醇分子的渗透机理,综述了基于降低甲醇渗透率而对Nafion膜所做的改进性研究和几种具有应用前景的替代膜。     

直接甲醇燃料电池中质子交换膜的研究进展

质子交换膜是直接甲醇燃料电池(DMFC)的关键部件之一. 本文系统地介绍了近三年来DMFC中质子交换膜研究的最新进展.     

PHOTOINITIATED INVERSE EMULSION POLYMERIZATION OF SODIUM ACRYLATE

Photoinitiated inverse emulsion polymerization of sodium acrylate (AANa) in kerosene was carded out at room or lower temperature, using 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone (DMPA) as the initiator. Kinetic investigations indicated that the polymerization could be completed in about 30 min and produce polymer with high molecular weight (10^6-10^7). It was found that monomer droplets are the main sites for the polymerization (nucleation). With the increase of DMPA concentration, polymerization rate (Rp) reaches a maximum value while molecular weight of the produced polymer has an adverse result, but the dependence of Rp on incident light intensity is similar. Influences of other parameters such as monomer concentration, emulsifier content and reaction temperature, etc. were also studied. At lower pH values of water phase, Rp depends strongly on the pH due to the electrostatic interaction between the ionized radicals and the monomer. At higher pH, Rp shows a slight dependence on pH.     

TiO2陶瓷顶层膜的化学气相淀积生长研究

以ＴｉＣｌ和Ｔｉ（ＯＣ４Ｈ９）４为源物质采用热化学气相淀只（ＣＶＤ）法及射频ＰＣＶＤ法在多孔α－Ａｌ２Ｏ３陶瓷衬底上淀积生长ＴｉＯ２薄膜，观测ＴｉＯ２膜的生长方式、生长速率以及结构和表面形貌等，讨论其生长机制，评价ＣＶＤ改性生长的顶怪ＴｉＯ２陶瓷膜的气体渗透性。     

三组份非水体系的溶致液晶的研究

在非水三元体系(卵磷脂,乙二醇,甲醇)中能得到溶致液晶,其中溶剂必须经过严格的脱水处理,本文使用偏振光显微镜确定溶致液晶的相图,获得一些典型照片,用低角度X射线衍射仪测定其几何参数,结果表明所得液晶为层状液晶,并对在该体系中,由于甲醇浓度的改变而引起了卵磷脂分子的平均截面积、液晶层间距和其渗透率变化规律作了理论探讨和分析。     

定向凝固宏微观热质传递及双扩散流作用

针对氯化铵水溶液定向凝固实验,从枝晶微尺度到宏观尺度耦合模拟了相变热质传递过程,并考察了双扩散流的影响.研究结果表明,NH4CI-H2O溶液的枝晶微界面浓度变化与非平衡态的谢尔方程趋于一致.两相区内液相率较高,易于流动的产生;热浮升力形成逆时针回流,溶质浮升力形成顺时针回流;热浮升力作用大于溶质浮升力.但双扩散流几乎不影响凝固沿着结晶室高度方向进行的一维定向特性.数值模拟中低估了两相区的渗透率,是造成两相区厚度模拟结果小于实验值的原因.     

表面修饰模式对Nafion离子选择性影响及在VRFB中的应用

本文采用壳聚糖-磷钨酸层对Nafion膜表面分别进行单面和双面修饰改性,研究了修饰模式对Nafion膜钒离子渗透率、电导率及离子选择性的影响. 结果表明,单面、双面修饰改性均会使Nafion膜的钒离子渗透率显著降低,最高降幅分别达到89.9% (单面修饰) 和92.7% (双面修饰);单面、双面修饰改性均会使Nafion膜的电导率下降,但存在明显差异,在相同修饰厚度条件下,双面修饰改性对Nafion膜电导率的影响比单面修饰改性更小。因此,双面修饰复合膜展示出了比单面修饰复合膜更高的离子选择性,并且在修饰层厚度为17 μm时达到最大值（1.12×10⁵ S•min•cm^-3）. 基于优化的双面修饰Nafion膜的全钒液流电池,在充放电流密度30 mA•cm^-2 时,库伦效率和能量效率分别达到93.5%和 80.7%, 并且在测试时间内展示出良好的循环稳定性.     

高温高压气体在低含水率介质中迁移的数值模拟

针对气液两相非等温渗流模型高度非线性的特点,发展了适宜的数值离散方法。根据相态转换准则和控制方程的性质,采用最低饱和度法简化算法。空间离散方面,使用有限体积法;时间离散方面,设计了一套包含合理求解顺序的Picard迭代法,解决了方程组强耦合的问题。利用上述数值方法对高温高压气体的迁移行为进行数值模拟,证明了气体在低含水率介质和等效孔隙度的干燥介质内的运动基本一致,并分析了空腔内的气液相态转变过程。在此基础上,研究了多孔介质孔隙度和渗透率对气体压强演化和示踪气体迁移的影响。研究表明,孔隙度越小（相同渗透率）、渗透率越高（相同孔隙度）,示踪气体的迁移距离越远,并给出了估算不同孔隙度和渗透率下迁移距离的半经验公式。