短时微重力条件下燃料电池性能实验研究

开展了不同重力情况下燃料电池性能的实验研究.利用微重力落塔,对常重力和微重力条件下燃料电池发电时其内部的两相流动开展了可视化现场观测.对重力因素对燃料电池内部传质过程的影响进行了分析和讨论.实验结果表明:当电流密度较大时,在微重力环境中燃料电池性能较常重力环境中的有较明显下降.由于微重力条件下浮升力的消失导致气体不能及时从流道中排出,进而对直接甲醇燃料电池内的传质过程产生负面影响.     

太阳光导管顶部采光性能的实验研究

为了分析光导管顶部采光能否满足建筑物一般作业要求,通过实验方法,分别测试了北京夏季两个典型天气条件下的光导管顶部采光性能,结果表明,晴天时,室内最大平均照度值为314.188 lx,最小值为54.996 lx;阴天时,室内最大平均照度值为138.596 lx,最小值为29.28 lx.根据<民用建筑照明设计标准>GBJ 133-90关于办公楼建筑、办公室、会议室照度要求规定,采用光导管顶部采光能够满足一般作业要求.因此,太阳光光导管顶部采光可以作为建筑物辅助照明装置,实现建筑物白天部分或全部替代人工光源,降低建筑物照明能耗.     

槽式太阳能集热器热性能测定新方法实验研究

集热器是槽式太阳能热发电系统吸收传输高热流密度太阳辐射能的核心部件。针对传统测定方法的不足,本文提出了一种测定槽式太阳能集热器热性能的直接电流加热DCH法。该法根据金属导体的焦耳效应,将吸热器金属管作为负载电阻,借助大电流电源对吸热器通电加热,集热器达到热平衡后流过吸热器的电流和被测段两端电压的乘积为集热器在该吸热器与环境温差下的热损失。基于DCH法的实验系统结构简单、制造成本低、操作方便,比传统方法的测量速度提高了5倍以上。实验结果与文献对比表明该测量的实验数据不确定度低,热损失曲线质量较好,实验结果精度高,显示了DCH法的可行性和可靠性。     

地埋管式土壤储热系统的实验研究

本文介绍了地埋管式土壤储热系统的实验研究情况。在一个储热周期里,对土壤蓄热、静置、取热阶段进行了实验研究,测量了实验条件下蓄热体及周边土壤的温度与含水量。结果表明:在一个储热周期里,蓄热过程中热量损失特别显著;蓄热体温度升高造成土壤含水率发生明显变化—蓄热体边界含水率最高,分别沿蓄热体中心与蓄热体外两个方向逐渐降低,在蓄热体中心土壤容积含水率仅为0.12%;蓄热阶段结束两个月后,取热率达到43%左右。这说明使用地埋管式土壤储热系统对太阳能长期储存是可行的,显示了较好的应用前景。     

槽式太阳能聚光集热器热性能数值研究

建立了槽式太阳能聚光集热系统的二维经验模型,应用试验数据验证了模型的可靠性。利用最新一代槽式太阳能集热管、结合LS-2聚光器,对其二者组成太阳能集热系统的光热性能进行了详细的数值研究,研究了传热流体流量、环境风速、传热流体与环境温差及环形空间压力等因素聚光集热器光热性能的影响。     

三流道喷嘴涡流管能量分离特性的研究

涡流管是一种可以产生冷热分离效应的结构简单的装置,尽管其在结构和操作上非常简单,但管内发生的能量交换过程却极其复杂。以压缩空气作为涡流管的工作介质,对涡流管能量分离特性进行了实验研究,获得了涡流管制热效应、制冷效应与进气压力以及冷流率之间的关系。研究结果表明:在冷流率 μ_c<85％时,喷嘴进口压力愈高,三流道喷嘴涡流管的制冷效应愈好,制热效应也愈好;冷流率愈高,三流道喷嘴涡流管的制冷效应愈差,但三流道喷嘴涡流管的制热效应愈好。     

表面活性剂对倾斜上升气液两相流流型的影响

应用电导断层测量技术研究表面活性剂添加对倾斜上升气液两相流流型的影响,实验工质为空气/水、空气/100 mg/kg十二烷基硫酸钠(SDS)水溶液。结果表明,当倾角较小时(2.5°和5°),添加少量纯度为95％的SDS到空气/水两相流系统,可以推迟了分层流型向环状流型的转换,使其发生在较高的气体流速条件下;与水平流动的实验结果类似,在本文的实验条件下没有观测到表面活性剂对塞状流型、弹状流型转换特性的影响。随着倾角的增大(10°),表面活性剂添加对气液两相流流型的影响更为显著,在空气/水气液两相流系统中没有观测到分层流动,而加入表面活性剂后在一定范围内存在分层流动。     

PEMFCs的膜及阴极催化层数值模拟

本文提出了一个质子交换膜燃料电池的膜和阴极催化层的一维非稳态数学模型,模型考虑了电化学反应及反应中的传质过程。本文结合算例分析了燃料电池膜及阴极催化层的性能,结果能验证燃料电池内阻理论。论文结果表明:(1)随着输出电流密度的增大,氧浓度分布不均匀性增大; (2)阴极催化层厚度减小,可提高电池输出电压; (3)电池进口处氧气摩尔浓度增大,可增加电池的输出电压。     

数值模拟铅蓄电池在SFUDS循环下的行为

本文应用传热传质理论，提供了一种用于模拟电动汽车用铅酸蓄电池工作的计算机数值计算方法。该数值方法 采用高级计算流体动力学技术，结合铅酸蓄电池内部的电化学过程和传质过程进行计算，可用于预测电动汽车用铅酸蓄电池在ＳＦＵＤＳ循环下的非稳态行为，如酸浓度，电极的多孔率，活性物质利用率，以及电池在放电、休息、充电的循环过 程中的充电状态等各种性能。模拟结果显示电池的负极有５０％的活性物质未充分利用。     

NTP电极结构对光催化去除室内HCHO的影响研究

为了提高室内污染物甲醛的去除效率,本文采用光催化技术协同低温等离子体(NTP)技术分析两种不同电极结构对室内甲醛去除效果,结果表明,线板式电极结构对污染物去除效果优于线管式电极结构,光催化技术与NTP技术相结合可明显提高污染物的去除效果,同时达到提高污染物处理量的目的.将光催化技术与NTP技术相结合是光催化技术实际应用的一个研究方向.