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质子交换膜燃料电池系统建模及其水热管理研究

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质子交换膜燃料电池系统建模及其水热管理研究

作者：朴汉中吉林大学

学位级别：硕士

在节能减排、保护环境的时代背景下,全球碳中和已达成共识。自我国明确提出“碳中和”、“碳达峰”战略目标后,加快新能源汽车发展已成为我国贯彻落实“双碳”目标的重要路径。其中,氢燃料电池汽车凭借清洁、高效、可靠等优势,逐步成为... 详细信息

在节能减排、保护环境的时代背景下,全球碳中和已达成共识。自我国明确提出“碳中和”、“碳达峰”战略目标后,加快新能源汽车发展已成为我国贯彻落实“双碳”目标的重要路径。其中,氢燃料电池汽车凭借清洁、高效、可靠等优势,逐步成为我国新能源汽车战略的重要组成部分。随着质子交换膜燃料电池(PEMFC)技术的不断发展,PEMFC电堆系统正逐步成为燃料电池汽车领域中备受推崇的优选方案。然而,由于其特有的工作机制,在电堆内部的电化学反应过程中,会发生频繁的传质传热过程,进而导致堆内水热状态的变化。探究质子交换膜燃料电池堆内的水热传递机理、寻找不同负载下的最佳温湿度操作条件、制定适用于PEMFC水热管理的控制策略,是推动我国燃料电池汽车产业化推广、促进我国新能源汽车创新驱动发展的关键技术路径。本文依托吉林省重大科技专项“燃料电池发动机集成与控制关键技术开发”,围绕PEMFC输出性能提升与水热管理系统的快速响应两大问题开展研究工作。首先,搭建完整的质子交换膜燃料电池系统仿真模型,为后续的输出特性分析及其水热管理奠定模型基础;其次,探究不同操作条件对PEMFC输出性能的影响,寻求不同负载下对应的最佳操作参数,为后续水热管理控制提供参考目标;最后,针对于PEMFC水热管理系统的动态响应能力与高精度控制问题,分别建立基于模型预测控制(MPC)与模糊自抗扰控制(Fuzzy-ADRC)的控制架构,在保证PEMFC温、湿度精确控制的前提下,有效地提升了PEMFC的输出性能,同时降低了冷却系统关键部件的寄生损耗,进一步提升系统的整体能效。本文的主要研究内容如下:(1)质子交换膜燃料电池系统建模。基于PEMFC系统电化学反应、质子传导、气体扩散与水热传导机理分析,利用MATLAB/Simulink软件搭建了完整的PEMFC系统仿真模型,并基于实验数据验证了模型的准确性和可靠性,为后续的特性分析与水热管理控制策略开发奠定模型基础。(2)分析操作条件对PEMFC输出性能的影响。基于PEMFC系统模型,从系统过氧比、运行压力、阴阳极压力差、温度、湿度共五个操作参数出发,利用仿真手段探究不同操作条件对PEMFC输出性能的影响,得到不同负载下对应的最优操作参数,为后续的PEMFC水热管理控制策略开发提供参考目标。(3)构建基于模型预测控制的PEMFC热管理控制策略。针对100k W级PEMFC电堆的温度控制研究,首先对燃料电池冷却系统关键部件进行选型匹配,基于GT-SUITE平台搭建高精度PEMFC热管理系统仿真模型;其次,基于GT-SUITE/Simulink联合仿真平台实现MPC温度控制策略的实施。仿真结果表明,在温度平衡状态下,30～80%负载阶跃输入条件下,基于MPC控制的电堆温度波动范围≤5℃;在NEDC工况输入下,MPC控制器可根据PEMFC电堆负载变化提前做出响应,避免了冷却系统迟滞与超调弊端,同时降低了冷却系统关键部件的寄生损耗,有效提升了PEMFC系统的输出性能与能源利用效率。(4)构建基于自抗扰控制的PEMFC水管理控制策略。针对PEMFC的湿度控制研究,本文将自抗扰控制(ADRC)引入水管理当中。仿真结果显示,在阶跃负载扰动下,ADRC展示出了精确的跟踪能力与高鲁棒性,有效地提升了PEMFC的输出性能。此外,为克服ADRC离线参数整定的局限性,本文提出一种基于模糊控制器的ADRC在线参数自整定控制,依据分离原则,对扩张状态观测器(ESO)与非线性状态误差反馈控制率(NLESF)模块分别设计模糊控制器。结果表明,在大范围阶跃负载变化下,模糊参数自整定ADRC(Fuzzy-ADRC)展示出更优的控制性能,在系统受到干扰下,Fuzzy-ADRC能够相应调节控制器参数,提升了系统的控制品质。综上,本文建立了一套完整且面向控制的一维质子交换膜燃料电池系统仿真模型,并基于仿真分析结果,得到不同负载条件下的最佳温度和湿度操作参数,并作为后续水热管理控制的目标。此外,我们分别引入了基于MPC的热管理控制与基于模糊自整定ADRC的水管理控制策略,实现了对温度和湿度的高精度控制和快速响应,为提升PEMFC系统的输出性能以及实现高效的水热管理提供了一种可行的技术路径。

关键词：质子交换膜燃料电池集成系统模型水热管理 MPC ADRC 模糊自整定

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GZ集团供应链成本管理优化研究

GZ集团供应链成本管理优化研究

作者：张银朴云南师范大学

学位级别：硕士

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铣削工况稳定性分析与刀具状态智能诊断

铣削工况稳定性分析与刀具状态智能诊断

作者：谭志朴南昌航空大学

学位级别：硕士

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韩国打工诗人朴劳解诗歌选

海燕 2024年第2期 95-104页

作者：朴劳解苑英奕大连外国语大学韩国语学院

关键词：

锌转运蛋白Zip1在脑出血后继发性脑损伤和线粒体裂变中的作用及机制研究

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锌转运蛋白Zip1在脑出血后继发性脑损伤和线粒体裂变中的作用及机...

作者：朴基峰南方医科大学

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象山“唱新闻”的叙事形态与非遗传承

四川戏剧 2024年第8期 104-107页

作者：朴李瑛宿迁学院艺术与传媒学院

在浙东象山等地,“唱新闻”曾作为民间重要的传播媒介,形塑了当地民间文化的语言形态。对于民众来说,这种演艺形式不仅具有娱乐视听功能,更作为一种叙事性突出的音乐说唱类型,成为浙东地区最早的新闻信息传播渠道。在表演形态上,象山“... 详细信息

在浙东象山等地,“唱新闻”曾作为民间重要的传播媒介,形塑了当地民间文化的语言形态。对于民众来说,这种演艺形式不仅具有娱乐视听功能,更作为一种叙事性突出的音乐说唱类型,成为浙东地区最早的新闻信息传播渠道。在表演形态上,象山“唱新闻”的表现空间灵活,说唱性强,音乐曲调杂糅丰富,能够适应各种表演场合。本文以象山地区“唱新闻”的艺术表现形式为切入点,分析其在音乐叙事上的具体内容和历史流变,并探讨在非遗传承的语境下象山“唱新闻”的发展路径。

关键词：唱新闻叙事传统非遗传承说唱艺术

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数字经济与零售业耦合发展对我国经济提质增效的作用机制

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商业经济研究 2024年第17期 104-108页

作者：朴巍太原师范学院山西晋中030619 西安交通大学陕西西安710049

随着全球数字化浪潮的涌现,数字经济正引领着经济结构的深刻变革。作为被数字经济影响的一个重要领域,零售业正在经历着从传统到数字化、智能化的转型。数字经济与零售业的耦合发展已经引发了广泛关注,因其不仅为消费者带来便利,也为企... 详细信息

随着全球数字化浪潮的涌现,数字经济正引领着经济结构的深刻变革。作为被数字经济影响的一个重要领域,零售业正在经历着从传统到数字化、智能化的转型。数字经济与零售业的耦合发展已经引发了广泛关注,因其不仅为消费者带来便利,也为企业创造了新的发展机遇。然而,如何将数字经济与零售业的耦合发展与我国经济的提质增效紧密结合起来,以实现经济发展的可持续增长,仍是一个值得深入研究的课题。本文旨在探讨数字经济与零售业耦合发展对我国经济提质增效的作用机制,并分析城镇化建设与技术迭代在其中的中介作用,以期为我国经济高质量发展提供有力支撑。研究结果表明:数字经济与零售业耦合发展对我国经济发展提质增效起到显著的正向促进作用。城镇化建设在数字经济与零售业耦合发展对我国经济发展提质增效的影响中起到中介作用,技术迭代在数字经济与零售业耦合发展对我国经济发展提质增效的影响中起到中介作用。

关键词：数字经济零售业经济发展提质增效城镇化建设技术迭代

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水凝胶微球的制备及其对双酚A的吸附性能研究

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应用化工 2024年

作者：杜宏学朴明月吉林师范大学工程学院

本文采用反相乳化/光聚合法制备了水凝胶微球并将其用于水溶液中双酚A的吸附。研究结果表明，pH值8.0以下时双酚A的吸附容量受到的影响较小，而当pH值大于8.0时，吸附容量将下降，最大吸附量为4.71 mg/g，吸附过程在12 min内可以达到平... 详细信息

本文采用反相乳化/光聚合法制备了水凝胶微球并将其用于水溶液中双酚A的吸附。研究结果表明，pH值8.0以下时双酚A的吸附容量受到的影响较小，而当pH值大于8.0时，吸附容量将下降，最大吸附量为4.71 mg/g，吸附过程在12 min内可以达到平衡。双酚A的吸附符合伪二级动力和Freundlich线性等温线模型。吸附过程是一个自发过程和放热过程。循环5次后，水凝胶吸附剂依然保持100%的吸附能力。将水凝胶应用于真实地表水体中双酚A的吸附时，其吸附容量为模拟溶液的91%。

关键词：水凝胶微球双酚A 吸附模型光聚合废水处理

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足球科技创新的技术发展与政策创新

中国体育科技 2024年第5期60卷 21-29页

作者：刘大超王子朴首都体育学院北京100191 中北大学山西太原030051

目前,足球国别竞争日趋激烈,足球科技创新成为影响足球事业发展的关键。运用文献资料调研、实地调查、专家访谈等研究方法,探讨足球科技创新政策演变、驱动要素及其关系,以及技术发展与政策创新的协同演化机制,基于技术与政策的现实制约... 详细信息

目前,足球国别竞争日趋激烈,足球科技创新成为影响足球事业发展的关键。运用文献资料调研、实地调查、专家访谈等研究方法,探讨足球科技创新政策演变、驱动要素及其关系,以及技术发展与政策创新的协同演化机制,基于技术与政策的现实制约,提出实践策略。研究发现,足球科技创新在技术层面存在基础性科学研究支撑不足,关键核心技术缺失,技术发展不均衡;在政策层面存在针对性、前瞻性及支撑力有限,政策执行系统不完善,政策创新与技术发展协同不足等问题。亟需加强基础科学研究,加快关键核心技术攻关;改善政策环境,提高政策创新效能;推动领域、区域、城乡一体化协调发展;推进技术与政策的协同发展,完善创新体制机制;健全人才培养体系,建设高水平足球科技创新人才队伍。

关键词：足球科技创新技术发展政策创新