光导管系统自然通风效果的CFD研究

本文利用CFD方法对光导管系统的自然通风进行模拟,综合分析了在不同大小和方向的室外风速下,风帽结构、通风管长、管道间距及光导管直径对自然通风效果的影响,结果表明,H型通风末端结构具有较好的通风效果,管长、管道间距与通风量之间存在最小风量极值点,通风量随着管道直径的增加而增大,这些结果为具有自然通风功能光导管系统实用化提供了理论指导.     

燃料电池阴极相变临界电流模拟

本文根据直接甲醇燃料电池(DMFCs)阴极运行工况特性,考虑一个简单的一维模型,分析水蒸气饱和凝结成水的条件,从而得到电池阴极从单相流动到两相流动的临界电流值。分析结果表明:阴极气体进口速度增大使临界电流密度增大;临界电流随阴极气体进口相对湿度的增加而线性下降;临界电流随流道变长而减小;电池运行温度高有利于提高电池的临界电流。     

热泵制热量测量空气焓值测量方法的改进

利用空气焓值测量方法对热泵的制热量进行测量时,通常采用测流量法测量空气的流量和截面平均温度．这种方法受温度测量布点的限制,使精度很难进一步提高,本文对这种方法进行了改进,采用风量测量和风速测量对温度进行加权的方法,并对这两种方法进行了比较和评价。     

塔式太阳能发电系统镜场跟踪角分析

塔式太阳能聚光热发电系统是大规模太阳能热发电系统中极具吸引力的一种方式,具有许多优越的性能是线聚焦系统所没有的,塔式系统的关键技术之一是定日镜的跟踪控制。本文首先利用矢量法,推导出基于镜场坐标的跟踪角,入射角算法,以方便系统如镜场余弦系数,阴影与遮挡系数等光学效率的分析,然后对镜场中定日镜的跟踪角的变化趋势及速度进行分析,进一步可方便跟踪控制策略的定制以及机械结构的设计,最后针对定日镜跟踪控制器的经纬度设置误差,对镜场的定日镜跟踪角误差进行了统计分析,以利于跟踪控制区域的确定。     

质子交换膜燃料电流道淹没与传质强化

在地面常重力环境下,采用透明电池可视化方法研究了质子交换膜燃料电池阳极和阴极的流道淹没现象。分别研究了阳极和阴极反应物流量对电池内部传质和电池性能的影响。结果表明,电池阴极的淹没区域比阳极大,由电极淹没引起的气体传质受限和电化学反应受限主要发生在阴极。提高反应物流量能够强化气体传质并提高电池性能,并且提高电池阴极侧反应物流量比提高阳极侧反应物流量对提高电池性能更有效。本文工作为进一步开展微重力环境中的燃料电池实验提供了比较依据。     

太阳能甲烷重整中催化活性吸收体的表面特性

以AISI316泡沫金属为基体为太阳能甲烷重整反应制备出系列Ru基和Ni基催化活性吸收体(Ru/Al2O3/AISI316,Ni/Al2O3(MgO)/AISI316),着重利用XRD、TPR、TPD和CO2脉冲吸脱附等技术对所制整体式催化剂的表面特性进行了表征和分析.结果表明:以AISI316泡沫金属为基体可增加活性组分与涂层载体Al2O3的相互作用以及活性物种的分散度.对于Ni基催化活性吸收体,在涂层载体中添加MgO助剂可显著地提高Ni/Al2O3/AISI316的催化活性;Al2O3涂层载体含量的增加可提高活性组分NiO的分散性.相对Ni/Al2O3/AISI316,Ru/Al2O3/AISI316催化活性吸收体对CO2的吸附和活化能力更强,因而具有相对更高的催化活性.     

TiO2介孔分子筛的光催化制氢活性Ⅱ:热稳定性的影响

以三乙醇胺为模板剂,合成了具有蚯蚓状孔道结构的高比表面积二氧化钛介孔分子筛.通过用XRD,BET法等手段对其进行表征,考察了用萃取法脱除模板剂后二氧化钛介孔分子筛的热稳定性,并发现其与光催化制氢反应相关联,同时探讨了催化剂比表面积、晶型对其催化活性的影响.     

质子交换膜燃料电池短时微重力性能实验研究

利用落塔开展了不同重力情况下质子交换膜燃料电池性能的实验研究.对常重力和微重力条件下质子交换膜燃料电池发电时其阴极蛇形流场内部的两相流动开展了可视化现场观测.对重力因素对质子交换膜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:在常重力环境中,液态水堆积在竖置流道的底部,无法有效排出.聚集在流道内的液态水与反应气体在流道内形成气/液两相流动.在微重力环境中,液态水在气体推动力的作用下从流道的底部上升并沿流道向出口流动.聚集在流道内的液态水排除后,减小了反应气体(氧气)从流道向催化层的传递阻力,从而使质子交换膜燃料电池的性能得到提高.     

小型通风换热器的实验研究

对自行设计加工的用于回收空调系统中余热的通风换热器进行了实验研究,并在冬季工况下对其工作特性进行了性能测试,得到了空调房间室内外温差和不同迎面风速对换热器的换热性能和流动阻力特性的影响。实验结果表明,该换热器具有换热效率高、阻力小的特点。其换热效率达到64．5％,具有明显的节能效果。     

天然气催化反应壁面传热传质的数值研究

应用二维数学模型研究天然气催化燃烧壁面反应及载体气固界面上热质传递与流动耦合的现象。通过改变载体通道入口混合气体(天然气与空气)的温度、质量分数及壁面上反应的条件来评价努塞尔数和舍伍德数。模拟结果表明,努塞尔数和舍伍德数并不单独取决于燃料质量分数及壁面条件,而取决于壁面的反应速率。模拟同时表明,进口的温度对通道壁面传质影响最大,其它影响较小。