燃料电池汽车PCU冷却系统设计研究

动力控制模块是燃料电池汽车的一个重要组成部分。动力控制模块（Power Control Unit。简称PCU）由于其本身的工作原理与功能结构决定了它有功率较大的发热部件。本文设计了动力控制模块的冷却系统,提出了两种方案,并对其进行了计算校核;在动力控制模块冷却系统的关键部件上采用了强化传热措施,并应用Fluent软件对冷却结构进行了数值模拟,根据模拟的结果对冷却结构进行了优化,动力控制模块实际运行情况良好。     

流道截面形状对质子交换膜燃料电池性能的影响

流道的截面形状对质子交换膜燃料电池的性能有较大影响.基于流体力学计算方法搭建了三维质子交换膜燃料电池单电池模型,通过比较不同流道横截面形状、调整流道与气体扩散层接触面积的方式对模型进行数值模拟分析.结果表明:三角形和圆形流道生成的电流密度较大,燕尾形流道电流密度分布均匀性最好;燕尾形和圆形流道有最佳的水气分布均匀性.     

用于SPR阵列检测的微流体池流场分布

保证微流体池的流场分布一致性是实现高精度表面等离子体共振阵列检测的一个重要条件。该文首先通过数值模拟,分析了几种不同张角对流场分布的影响,利用聚二甲基硅氧烷设计并制作了一种微流体池。在此基础上,利用显微微粒成像测速法,选择不同的位置,测量了该流体池的特定截面上的流速。理论分析与实测结果表明：流体池的流动为层流;当张角为...     

赫-巴流体偏心环空紊流的数值模拟

针对钻井工程中经常遇见的钻井液、水泥浆等赫-巴流体在偏心环空中的复杂流动问题,应用FLUENT软件在紊流条件下进行数值模拟计算和分析,得到了不同参数下的赫-巴流体偏心环空流场特性。给出了偏心度、稠度系数、动切力等主要因素对速度和压力分布影响的规律性。结果表明,偏心度对偏心环空流场的速度分布影响很大,而稠度系数和动切力对流速影响不是很大,对轴向压力的影响较大。数值模拟对钻井工程以及其他领域中此类问题具有现实意义。     

燃料电池汽车动力控制模块水冷系统数值模拟

设计了动力控制模块的冷却系统,并用两种方案对其进行了计算校核;在动力控制模块冷却系统的关键部件上采用了强化传热措施,并应用Fluent软件对冷却结构进行了数值模拟,根据模拟的结果对冷却结构进行了优化,从而使动力控制模块实际运行情况良好.     

机械密封混合摩擦微极流体弹性润滑的数值模拟

将弹性微极流体润滑理论应用于机械密封混合摩擦的研究,建立力学模型.考虑流体的可压缩性,构建混合摩擦的数学模型,利用有限差分法进行数值求解,获得机械密封性能参数值,为优化设计奠定理论基础.     

微生物燃料电池启动过程中的内阻及电容

利用交流阻抗法、极化曲线斜率法和功率密度峰值法研究微生物燃料电池(MFCs)在启动过程中内阻及电容的变化。结果表明:在MFCs启动过程中,交流阻抗法测得的总内阻和活化内阻逐渐变小,阳极电容逐渐增大,较好地反映了产电微生物繁殖以及驯化过程。极化曲线斜率法能够区分活化内阻、欧姆内阻与浓差内阻,但测量值波动较大。功率密度峰值法测得MFCs的内阻数据稳定,对选择MFCs的外接电阻有参考意义。     

T-sensor微通道中影响流体扩散因素的研究

对三个入口的T-sensor中微流扩散进行了数值模拟.结果表明,Reynolds数对微流扩散起主要作用.此外,T-sensor的结构对扩散的效率有很大影响,扩散通道宽度越小,扩散越快;采用弯曲通道是促进微流横向扩散和混合的理想选择.T-sensor中的入流角度大于45°时,扩散效果几乎不变.结论对微流器件的设计与制造、T-sensor的数据采集与分析具有指导作用.     

一种燃料电池用高氧化稳定性的聚合物电解质(英文)

合成了一种磺化基在侧链上的聚芳醚。由于特殊单体结构的设计,磺化反应仅发生在聚合物的侧链上。这些磺化聚很容易溶于常见的有机溶剂,能够用溶液浇膜法制备光滑,坚韧的膜。通过Fentons试剂和沸水测试表明,这种膜具有高的抗水解性和抗氧化性。     

燃料电池技术的发展概述(一)

简要介绍了燃料电池的研究和发展历史、燃料电池的分类，概述了各种燃料电池的性能、指标和发电原理，对国内外燃料电池研究和开发进行了简要评述。     

PDMS-玻璃微流控芯片上HepG2细胞培养条件研究

对聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)-玻璃微流控芯片上HepG2细胞的培养条件进行了优化研究,包括细胞附着表面的修饰、细胞接种密度、培养基血清浓度以及更换频率4个方面,并与传统的孔板细胞培养进行了对比。研究结果表明,纤连蛋白(Fibronectin,FN)比聚赖氨酸(Polylysine,PLL)、胶原蛋白(Collagen)具有更好的促细胞附着生长能力,1.0×106～2.0×106个/ml为芯片上适宜的细胞接种密度,提高培养基中血清体积分数到20%有利于芯片上细胞的生长,芯片上细胞培养基更换时间间隔应控制在8～16 h之内;经过优化后,芯片上HepG2细胞呈现出与传统孔板中HepG2细胞相同的增殖趋势、增殖率。     

燃料电池发动机空气系统特性的仿真

为提高燃料电池发动机效率,需对其空气系统进行研究和优化.针对现有单级增压空气系统的不足,提出了两种采用涡轮增压器的复合式增压空气系统方案(串联式和并联式),建立了仿真模型从压力和过量空气系数这两个关键参数的角度进行对比研究.结果表明,两种复合式增压空气系统方案均能有效提升发动机整体效率和最大净输出功率,其中整体效率可提升5个百分点,最大净输出功率可提升15%, 且串联式方案比并联式方案更具效率优势.     

基于故障树模型的燃料电池安全性评价

安全性是质子交换膜燃料电池的重要指标,而燃料电池最大的安全问题是质子交换膜超压破裂造成火灾或爆炸。实验构建了5 kW氢空质子交换膜燃料电池发电系统,用故障树方法对电池堆系统发生膜破裂造成火灾或爆炸等事故进行了概率评价,质子交换膜超压破裂氢气体积分数达到4.1%发生氢气火灾或爆炸的频率是4.744×1-0 6次/a,评价结果表明这个风险是可以接受的,完全满足此实验系统安全性要求。此结果可以作为论证燃料电池系统安全性的依据之一。     

阴极低铂载量催化剂直接甲醇燃料电池的交流阻抗谱

为了降低直接甲醇燃料电池(DM FC)的成本,研究了阴极低铂载量催化剂的DM FC的交流阻抗谱(E IS)。利用等效电路,考察温度、空气体积流量对DM FC单电池的反应动力学、传质以及欧姆阻抗等电极过程的影响。实验表明:膜阻抗、常相位角元件的电容、电荷转移电阻、以及甲醇氧化弛豫过程相关的低频电感和电阻随着工作温度的升高而呈规律性的变化;空气流量则对电荷转移电阻和低频电感的影响较为显著。     

污水厌氧生化处理与微生物燃料电池的结合探讨

文章阐述了厌氧生物处理法和微生物燃料电池的工作原理以及优缺点,从产能和净化的双重角度将两者进行创新性结合,并在此基础上,针对有细菌电池的产电速率和速度低的问题进行了初步研究,考虑了阴极板,即不同的电子接收金属对整个系统的产电效率的影响。     

单室直接微生物燃料电池性能影响因素分析

利用构建的单室微生物燃料电池,进行了阴极板中铁离子浓度、阳极底物、底物浓度及阳极板面积对单室直接微生物燃料电池性能影响的研究.结果表明:在其它条件相同的情况下,随着阴极电极板中Fe3 含量的增加,电池负载输出电压随之提高;不同底物的阳极反应,随着产生的电子和质子数的提高,电量随之增大;输出电压亦随底物浓度的增加而提高,但底物葡萄糖的浓度饱和值为0.72g/L;增加阳极板数量加大阳极比表面积,更多的微生物吸附在阳极电极上传递电子,电池输出电压与阳极板数量不成倍数关系.此研究为单室微生物燃料电池的应用提供了理论依据.     

用于细胞成像的便携型微流控芯片检测系统

针对微流控芯片检测装置普遍需要大型数码显微镜的问题,使用自行设计的一套嵌入式微流控芯片小型成像系统拍摄芯片管道中的细胞,并提出在该条件下细胞自动检测与识别的算法。首先,用球形波进行图像背景校正,然后用基于局部方差的直方图均衡化算法进行细胞目标增强,并作滤波和背景去除处理,最后用C anny算子检测细胞边缘并返回原图对细胞进行标记。结果表明:小型的微流控芯片检测系统和处理方法可以使整个片上系统实现更高的集成化、自动化和便携性。     

燃料电池工作原理及性能研究

详细地阐述了燃料电池的工作原理、能量转换过程及性能特点。并对燃料电池各种类型进行对比分析，得出SOFC作为一种高效、低污染的能源转换装置所具有的独特优势。     

直接甲醇燃料电池电化学性能

以Pt-Ru/C和Pt/C分别为阳极、阴极催化剂,自制了膜电极,并组装了直接甲醇燃料电池(DMFC)以及测试系统.通过稳态电流-电压极化曲线法,研究了甲醇流量、甲醇浓度、甲醇温度以及空气增湿温度对DMFC电化学性能的影响.研究结果表明,在电池温度为25 ℃以及阴极为自然空气的条件下,当DMFC输出电压为0.22 V时,其输出电流密度和峰值功率密度分别可以达到68 Ma·cm-2和14.8 Mw·cm-2,且各因素对电池性能存在着明显的影响.实验的最佳运行工艺参数:甲醇流量为2 Ml·min-1,甲醇浓度为2 mol·L-1,甲醇温度为30 ℃,空气增湿温度为40～60 ℃.     

微流控技术在生物膜研究中的应用

生物膜是由细菌及其分泌的胞外聚合物组成的微生物簇.目前,生物膜培养和研究多采用静态培养平台（如培养皿和孔板）,这种方式缺乏精准模拟理化微环境、高通量以及原位分析细菌行为的能力.近年来,微流控技术作为一种在微米尺度处理和操纵流体的新技术,在生物膜研究中的应用不断增加,且取得了一系列突破性进展.文章系统综述了最新的基于微流控技术的生物膜研究成果,总结并展望了微流控技术辅助生物膜研究的优缺点及未来方向,以期为全面了解和拓展微流控技术在生物膜研究中的应用提供帮助.