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摇摆条件下自然循环驱动力和阻力特性研究

原子能科学技术 2023年第S1期57卷 89-97页

作者：白清城谢添舟徐建军唐瑜陈鑫张婷中国核动力研究设计院中核核反应堆热工水力技术重点实验室四川成都610213

本文以典型自然循环回路为对象,建立了摇摆条件下自然循环工况驱动力和阻力模型,与实验数据对比符合很好。利用模型分析发现,摇摆条件下自然循环驱动力和系统流量周期性波动,随着摇摆幅度增大和周期缩短,驱动力和流量的波动幅度增大。... 详细信息

本文以典型自然循环回路为对象,建立了摇摆条件下自然循环工况驱动力和阻力模型,与实验数据对比符合很好。利用模型分析发现,摇摆条件下自然循环驱动力和系统流量周期性波动,随着摇摆幅度增大和周期缩短,驱动力和流量的波动幅度增大。驱动力为重位驱动力、向心驱动力及切向驱动力之和,现有工况范围内,向心驱动力可忽略不计,总驱动力受重位驱动力和切向驱动力的耦合作用影响。摇摆条件下自然循环系统两相流动总压降及各分压降周期性波动,系统位差及通道内平均密度的变化引起了两相重位压降、加速压降、摩擦压降发生周期性波动。

关键词：摇摆条件自然循环驱动力阻力

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矩形窄缝通道内再淹没过程骤冷温度研究

原子能科学技术 2022年第S1期56卷 19-24页

作者：白清城谢添舟张妍陈鑫李莹肖章张婷中国核动力研究设计院中核核反应堆热工水力技术重点实验室四川成都610213

反应堆失水事故后,堆芯再淹没过程是维持燃料元件完整性以及缓解事故严重程度的重要手段之一。骤冷温度是再淹没过程关键参数,对了解再淹没过程先驱冷却与骤冷过程有着重要意义。本文基于双面加热的矩形窄缝通道试验装置,研究了矩形窄... 详细信息

反应堆失水事故后,堆芯再淹没过程是维持燃料元件完整性以及缓解事故严重程度的重要手段之一。骤冷温度是再淹没过程关键参数,对了解再淹没过程先驱冷却与骤冷过程有着重要意义。本文基于双面加热的矩形窄缝通道试验装置,研究了矩形窄缝通道内再淹没过程,探究了初始壁面温度、加热功率、冷却剂流速、冷却剂过冷度、压力等对骤冷温度的影响,并通过量纲分析手段,提出了矩形窄缝通道内骤冷温度预测模型。结果表明,骤冷温度随初始壁面温度、加热功率、压力的升高而升高,与冷却剂流速与入口过冷度相关性较小,提出的骤冷温度预测模型预测效果良好。

关键词：矩形窄缝通道再淹没骤冷温度

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反应堆稳压器喷嘴的设计研究方法与进展

核动力工程 2021年第S1期42卷 93-98页

作者：白清城谢添舟张妍中国核动力研究设计院中核核反应堆热工水力技术重点实验室成都610213

稳压器喷嘴的性能对于反应堆冷却剂系统压力控制至关重要。综述了反应堆稳压器喷嘴的设计研究方法与进展,介绍了稳压器旋流式喷嘴的设计理论、设计与校核方法、雾化液滴尺寸与分布评估和计算流体力学(CFD)在喷嘴设计研究中的应用,重点... 详细信息

稳压器喷嘴的性能对于反应堆冷却剂系统压力控制至关重要。综述了反应堆稳压器喷嘴的设计研究方法与进展,介绍了稳压器旋流式喷嘴的设计理论、设计与校核方法、雾化液滴尺寸与分布评估和计算流体力学(CFD)在喷嘴设计研究中的应用,重点关注适用于喷嘴仿真计算的两相界面追踪模型。可见,目前稳压器旋流喷嘴的设计过程依然以便捷的传统经验与半经验方式为主,CFD计算为辅,但CFD计算已经显现出计算结果与实验更加相符的优势。为小压差大流量旋流式稳压器喷嘴的设计计算提供手段,也为发展和改进稳压器喷嘴的性能提供借鉴。

关键词：稳压器旋流式喷嘴设计方法两相界面追踪

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煤浆与废液协同电解制氢的研究

煤浆与废液协同电解制氢的研究

作者：白清城浙江大学

学位级别：硕士

氢能作为重要的二次能源,在我国能源安全,区域环境污染治理,全球气候变化应对等方面至关重要。电解水制氢技术是氢能制备的重要手段之一,具有不可替代的优势,但电解水制氢电耗高严重限制了电解水制氢技术的应用与发展。电解煤浆制氢技... 详细信息

氢能作为重要的二次能源,在我国能源安全,区域环境污染治理,全球气候变化应对等方面至关重要。电解水制氢技术是氢能制备的重要手段之一,具有不可替代的优势,但电解水制氢电耗高严重限制了电解水制氢技术的应用与发展。电解煤浆制氢技术阳极以煤浆的氧化代替了析氧反应,从而使电解制氢电耗大幅度下降,但其存在产氢速率低的问题。结合我国煤资源丰富与煤化工废液有待资源化利用的背景,本文首次提出煤浆与废液协同电解制氢,利用煤化工废液改善电解煤浆制氢。本文研究了多种废液煤浆电解制氢特性,探究了电解废液煤浆的影响因素与废液对煤浆电解的影响机理,主要研究内容与结论如下:实验采用硫磺水、洗气水、排渣水、外来废水、碳化水、焦化废水、义马废水制备废液煤浆,发现硫磺水、洗气水、排渣水有利于煤浆电解制氢。以洗气水作为废液代表,发现电解洗气水煤浆制氢相比电解水与电解煤浆制氢,具有显著的产氢速率优势与能耗优势。电解洗气水煤浆制氢从氢气电流效率与氢气纯度角度具有可行性,氢气电流效率为99%,氢气纯度为98%。其阳极气体主要为CO,含有少量CO,阳极电解液电解后表现为“减碳增氧”,COD降低。长时间电解,随着洗气水中高还原性有机物的消耗,电流密度逐渐下降但始终高于电解煤浆电流密度。改变电解洗气水煤浆制氢的实验参数,探究电解过程的影响因素。发现随着搅拌速率上升,电解电流密度曲线先急剧上升,再逐渐变缓。煤粉的浓度、种类,有无催化剂,催化剂浓度主要影响煤颗粒的氧化阶段,即0.7-1V电压范围,不影响1-1.3V电压范围。在0.7-1V电压范围内,采用变质程度较低、粒径较小的煤,加入溶液催化剂三价铁离子,电解速率均会提升;煤粉浓度升高,电流密度上升,但煤粉浓度过高,会导致煤颗粒的团聚与沉淀,从而导致煤粉浓度提升对电流密度促进作用减弱,甚至使电流密度降低;三价铁离子浓度升高,电流密度曲线表现出先急剧上升,再逐渐变缓的趋势。洗气水浓度与温度变化对电解洗气水煤浆各个电压区间均有影响,洗气水浓度的影响规律为随着洗气水浓度上升,电流密度表现为先急剧上升,再逐渐变缓甚至降低;温度的影响规律符合阿累尼乌斯方程,1.1V下,电解洗气水煤浆,反应的表观活化能为45.75k J/mol。通过仿真计算、单一物质模拟废液方法,深入探究洗气水煤浆对电解煤浆制氢的影响机理。发现洗气水加入使得电解液电导率提升,但对电解过程影响极小;洗气水中Cl影响煤颗粒的氧化阶段与析氯电位以上阶段,对电解煤浆制氢影响较大。综合全文提出了洗气水在不同电压区间内对电解煤浆制氢的影响机理:电解洗气水煤浆制氢,0.7-1V范围内,主要发生煤颗粒的氧化反应,煤颗粒的氧化分为直接氧化与Fe催化氧化,氧化生成中间态的氧化物与CO气体。洗气水中的氯离子吸附在煤颗粒表面,使煤颗粒更容易向电极迁移,加快了煤颗粒的氧化,提升了电解速率。在该电压范围内,次要反应为洗气水中部分有机物被Fe催化氧化的反应。1-1.3V范围内,主要发生洗气水中高还原性有机物的氧化反应,反应不被Fe催化,反应生成中间态的氧化物与CO气体。恒压电解初期,主要发生洗气水中高还原性有机物的氧化反应;反应后期,主要发生煤颗粒的氧化反应,与0.7-1V电压范围内类似。在1.3V以上,主要发生的是析氯反应。除此之外,还发生洗气水中Cl、Fe、煤颗粒的协同氧化反应,高价态的氯参与到煤颗粒的氧化过程。

关键词：氢气煤浆废液电化学电解特性

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废液对电解煤浆制氢的影响

浙江大学学报（工学版） 2019年第1期53卷 180-185页

作者：白清城刘建忠宋子阳程军浙江大学能源清洁利用国家重点实验室浙江杭州310027

为了探究工业废液对电解煤浆制氢的影响,在电解煤浆制氢体系阳极电解质中添加3种工业废液:洗气水、硫磺水、碳化水,分析废液添加前、后的电流密度-电压曲线,研究废液加入对氢气电流效率和产氢速率的影响以及废液体积分数和搅拌速率对电... 详细信息

为了探究工业废液对电解煤浆制氢的影响,在电解煤浆制氢体系阳极电解质中添加3种工业废液:洗气水、硫磺水、碳化水,分析废液添加前、后的电流密度-电压曲线,研究废液加入对氢气电流效率和产氢速率的影响以及废液体积分数和搅拌速率对电解电流密度的影响.结果表明,3种废液不改变煤浆初始电解电位,但影响煤浆电解速率,其中洗气水、硫磺水废液可以有效地增大电流密度,提高电解速率;洗气水废液的加入不改变电解煤浆的氢气电流效率,但随着洗气水体积分数的增大,电流密度呈现先急剧增大再略微降低的趋势;电解废液煤浆速率受搅拌速率的影响,提高搅拌速率使传质增强,电流密度增大.

关键词：煤浆电解制氢废液电流密度

数字物流对产业链韧性的影响效应研究——基于市场化水平的调节作用

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商业经济研究 2024年第9期 91-94页

作者：白清中北大学经济与管理学院山西太原030051

党的二十大报告强调“建设现代化产业体系”“着力提升产业链供应链韧性和安全水平”。因此,本文基于我国2011-2021年省份面板数据,探究数字物流对产业链韧性的影响效应及作用机制。研究发现,数字物流能够显著促进产业链韧性提升,且这... 详细信息

党的二十大报告强调“建设现代化产业体系”“着力提升产业链供应链韧性和安全水平”。因此,本文基于我国2011-2021年省份面板数据,探究数字物流对产业链韧性的影响效应及作用机制。研究发现,数字物流能够显著促进产业链韧性提升,且这一促进作用在东部及中部地区相对明显。从作用机制分析来看,市场化水平间接作用于数字物流与产业链韧性的关系。

关键词：数字物流产业链韧性市场化水平

拼合式带翼缘冷弯薄壁型钢十字形构件抗扭刚度试验研究

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建筑钢结构进展 2024年第5期26卷 84-92页

作者：白清夫宋振森缪其亮上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 上海市公共建筑和基础设施数字化运维重点实验室上海200240

拼合式带翼缘冷弯薄壁型钢十字形构件在轴心压力作用下的主要破坏形式为扭转失稳,其扭转失稳极限承载力取决于抗扭刚度,而拼合效应对构件抗扭刚度的影响没有明确的计算方法。为研究拼合式带翼缘十字形构件的抗扭性能及拼合效应对抗扭刚... 详细信息

拼合式带翼缘冷弯薄壁型钢十字形构件在轴心压力作用下的主要破坏形式为扭转失稳,其扭转失稳极限承载力取决于抗扭刚度,而拼合效应对构件抗扭刚度的影响没有明确的计算方法。为研究拼合式带翼缘十字形构件的抗扭性能及拼合效应对抗扭刚度的影响,对10个不同截面尺寸和拼合螺栓分布的带翼缘十字形冷弯薄壁构件进行了扭转试验,得到扭转全过程的扭矩-转角曲线和扭矩-应变曲线。设计了专用加载装置使构件在加载初期发生自由扭转,据此得到该拼合构件的自由扭转刚度。试验结果表明:减小螺栓间距能增强拼合效应,对于单列螺栓构件,螺栓间距的变化对拼合效应的影响更明显;拼合效应主要作用于构件的腹板,腹板尺寸增大,单位面积的螺栓数量减少,拼合效应对抗扭刚度的贡献相对减少;相较于非拼合构件,拼合构件抗扭刚度的提升可能是因为螺栓在一定程度上约束了相邻腹板的相对翘曲,提升程度可能与拼合节点间腹板的翘曲刚度有关。

关键词：扭转试验冷弯薄壁型钢十字形构件自由扭转刚度拼合效应

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大功率质子交换膜燃料电池建模及仿真

太阳能学报 2024年第3期45卷 290-297页

作者：陈家城周苏福州职业技术学院交通工程系福州365108 同济大学汽车学院上海201804

针对70 kW大功率燃料电池系统进行建模,基于Simulink平台搭建质子交换膜燃料电池电堆系统模型。基于该模型在稳态下研究温度、膜含水量、压力对电池输出性能的影响,分析水气跨膜运输情况。仿真结果表明电流密度在0.4~1.0 A/cm范围内时,... 详细信息

针对70 kW大功率燃料电池系统进行建模,基于Simulink平台搭建质子交换膜燃料电池电堆系统模型。基于该模型在稳态下研究温度、膜含水量、压力对电池输出性能的影响,分析水气跨膜运输情况。仿真结果表明电流密度在0.4~1.0 A/cm范围内时,电堆输出电压保持稳定。然后在新欧洲驾驶循环(NEDC)动态工况下,分析电池系统输出性能和水气跨膜传输情况,结果表明所建模型可用于大功率车用PEMFC研究。

关键词：质子交换膜燃料电池 Simulink 仿真模型电压特性质量传输动态分析

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中晚全新世共和盆地粒度端元指示的物源特征及环境意义

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干旱区资源与环境 2024年第2期38卷 123-131页

作者：胡梦珺许澳康白清竹西北师范大学地理与环境科学学院兰州730070

共和盆地沉积物堆积过程较好的记录了亚洲季风和西风环流的变化信息,对揭示物源特征以及环境演变过程具有重要价值。文中选取共和盆地厚度为280cm的典型风成砂-古土壤剖面,对其粒度数据进行参数化端元分解,分析了沉积物搬运动力、搬运... 详细信息

共和盆地沉积物堆积过程较好的记录了亚洲季风和西风环流的变化信息,对揭示物源特征以及环境演变过程具有重要价值。文中选取共和盆地厚度为280cm的典型风成砂-古土壤剖面,对其粒度数据进行参数化端元分解,分析了沉积物搬运动力、搬运方式以及环境信息。得出以下结论:1)马四剖面的沉积物粒度组分可分解为3个端元:EM1代表高空气流搬运的远源粉尘物质,可间接作为夏季风的替代指标;EM2指示的是经短距离悬移或跃移搬运的近源粉尘,EM3为近源粗粒物质,共同指示区域冬季风的强弱变化。2)中晚全新世共和盆地的环境演化过程可划分为4个阶段:近8.0~4.78ka BP的气候温暖湿润、风沙活动较弱期,4.78~2.90ka BP的气候较为冷干、风沙活动频繁期,2.90~0.67ka BP的气候相对温湿期和0.67ka BP至今的气候冷干、风沙活动加剧期。

关键词：端元分析物源特征中晚全新世环境演变共和盆地