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自增湿空冷型质子交换膜燃料电池散热控制及排气策略

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自增湿空冷型质子交换膜燃料电池散热控制及排气策略

作者：梁予泰重庆理工大学

学位级别：硕士

在21世纪,随着科学技术的快速发展,全球性的能源危机和环境问题日趋严重。目前,由于化石能源的逐渐枯竭以及由碳排放导致的日益严重的气候危机促使人类寻找一种清洁可再生的新能源。氢能被誉为“21世纪的终极能源”,具有能量密度大、可... 详细信息

在21世纪,随着科学技术的快速发展,全球性的能源危机和环境问题日趋严重。目前,由于化石能源的逐渐枯竭以及由碳排放导致的日益严重的气候危机促使人类寻找一种清洁可再生的新能源。氢能被誉为“21世纪的终极能源”,具有能量密度大、可再生、零污染、零碳排等优点,成为诸多研究人员眼中极具潜力的“未来能源”。质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,以下简称PEMFC)作为一种可以有效利用氢能源的装置,受到了国内外研究人员的青睐。其中,自增湿空冷型PEMFC由于体积小、结构紧凑、响应迅速等优点在无人机、物流运输等领域具有广阔的应用前景。首先,本文阐述了自增湿空冷型PEMFC的基本工作原理,总结分析其水热管理的国内外研究现状,针对目前自增湿空冷型PEMFC在热管理和阳极排气控制上存在的不足,提出一种满足自增湿空冷型PEMFC实际工作需求的热管理和阳极排气策略。然后,根据自增湿空冷型PEMFC电堆的工作特性,搭建自增湿空冷型PEMFC电堆电压模型,再根据电堆工作中散热系统的工作特性和传热学理论,结合PEMFC电堆的半机理半经验模型,搭建出自增湿空冷型PEMFC电堆的产热和散热模型,并在Matlab/Simulink平台上实现。将不同工况下模型仿真结果与实验结果进行对比分析,验证了模型的正确性。接着,在散热控制方面,根据自抗扰控制(Active Disturbance Rejection Control,以下简称ADRC)理论,针对自增湿空冷型PEMFC的控制特性和实际工作中的控制需求,将ADRC控制结构进行线性简化,设计出基于线性自抗扰控制的自增湿空冷型PEMFC散热控制策略,并对相关自抗扰控制参数进行整定。在恒流变载工况和外部环境温度变化工况下,分别对提出的控制策略和传统PID控制策略进行仿真实验,并分析对比两种不同策略的控制效果。结果显示,在电堆的温度控制过程中,采用ADRC控制策略比采用传统PID控制策略平均超调量缩小了16.1%,平均调节时间缩短了62.3%,表明在恒流变载(内部扰动)和外界环境温度变化(外部扰动)两种工况下所引起的电堆运行温度变化的控制中,ADRC控制策略表现出优于传统PID控制策略的控制性能。最后,在排气控制方面,设计出一种针对自增湿空冷型PEMFC安时积分门限排气策略。针对本文自制的100W自增湿空冷型PEMFC电堆,搭建自增湿空冷型PEMFC阳极排气实验平台,并通过实验确定所用自增湿空冷型PEMFC电堆的安时积分值和门限值。在变载工况下,对比采用安时积分门限策略和采用传统定时排气策略的电堆输出特性与氢气利用率的不同,判断两种策略的控制效果优劣。实验结果表明,两种策略均能避免出现“水淹”或“膜干”现象,保障电堆的正常运行,但在同等工作条件下,相较于定时排气策略,采用安时积分门限策略对自增湿空冷型PEMFC电堆的阳极排气进行控制可使氢气的平均消耗量减少22.5%,提升氢燃料的利用率,进而提升实际应用中电堆系统的续航时长。

关键词：质子交换膜燃料电池自抗扰控制阳极排气热管理

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在建筑结构设计中提高建筑的安全性的分析

中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 2024年第1期 0122-0124页

作者：洪鲍梁浙江省建科建筑设计院有限公司浙江杭州310000

在当今社会,建筑行业的发展如火如荼,建筑工程项目的数量与日俱增,尽管如此,工程事故频发,对人们的生命和财产安全构成了极大的威胁,在这种情况下,建筑结构设计的安全性显得格外关键。因此,本文主要对建筑结构设计中提升建筑安全性的挑... 详细信息

在当今社会,建筑行业的发展如火如荼,建筑工程项目的数量与日俱增,尽管如此,工程事故频发,对人们的生命和财产安全构成了极大的威胁,在这种情况下,建筑结构设计的安全性显得格外关键。因此,本文主要对建筑结构设计中提升建筑安全性的挑战进行了探讨,并阐述了其必要性,从而提出了相应的策略,以促进建筑行业的进步。

关键词：建筑结构设计安全性策略

八苯基笼型聚倍半硅氧烷在硝胺发射药中的缓蚀特性

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含能材料 2024年第8期32卷 824-831页

作者：刘泽昊陈冲卢佳新张波波肖飞刘波梁泰鑫中北大学环境与安全工程学院山西太原030051 西安近代化学研究所陕西西安710065

为研究新型有机硅材料八苯基笼型聚倍半硅氧烷(OPS)在发射药中的缓蚀特性及作用机理,制备了OPS含量分别为2%、5%、8%的硝胺发射药以及不含OPS的硝胺发射药对照样。通过差示扫描热量热仪(DSC)研究了OPS与硝胺发射药组分的相容性,采用氧... 详细信息

为研究新型有机硅材料八苯基笼型聚倍半硅氧烷(OPS)在发射药中的缓蚀特性及作用机理,制备了OPS含量分别为2%、5%、8%的硝胺发射药以及不含OPS的硝胺发射药对照样。通过差示扫描热量热仪(DSC)研究了OPS与硝胺发射药组分的相容性,采用氧弹量热仪、密闭爆发器、半密闭爆发器分别研究了发射药的能量性能、燃烧性能以及烧蚀特性,通过扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)表征烧蚀管内壁表面的微观结构、元素分布和产物组成。结果表明,OPS与硝胺发射药组分相容;OPS会降低发烧药的爆热、最大压力和火药力;随着OPS含量的增加,硝胺发射药降烧蚀率逐渐增大,缓蚀效果逐渐增强,当OPS含量为5%和8%时,降烧蚀率分别为23.9%、36.0%。对烧蚀管内壁表面裂纹、产物及其分布情况的分析表明,OPS在高温条件下生成的SiO2均匀分布在管壁内层,形成了具有优异热阻特性的保护层,降低了高温燃气、固体颗粒对管壁的侵蚀与冲刷作用,实现高效缓蚀。

关键词：八苯基笼型聚倍半硅氧烷(OPS) 功能添加剂硝胺发射药烧蚀性能

基于MEMS传感器的滑坡监测算法设计与试验

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地质科技通报 2024年

作者：吴迪梁泰铭吴静吴建建易杨娄万鹏桂林电子科技大学建筑与交通工程学院自然资源部南方石山地区矿山地质环境修复工程技术创新中心

针对当前工程上土体滑坡位移监测稳定性与准确性差、难覆盖、成本高等难题，提出一种基于MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)传感器技术的土体滑坡内部位移监测方法。考虑斜坡岩土体形变过程的运动特性，设计了消除MEMS传感器加速... 详细信息

针对当前工程上土体滑坡位移监测稳定性与准确性差、难覆盖、成本高等难题，提出一种基于MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)传感器技术的土体滑坡内部位移监测方法。考虑斜坡岩土体形变过程的运动特性，设计了消除MEMS传感器加速度数据随机偏差和固定偏差的时域加速度积分算法。为验证该位移监测方法的有效性和实用性，设计开展了2组室内牵引式滑坡模型试验及对应有限元仿真计算，利用MEMS技术进行试验边坡土体内部位移监测，结合有限元软件计算结果对试验MEMS数据结果进行对比分析，评估算法的准确性和可靠性。结果表明：基于该算法的MEMS土体滑坡监测位移值，在水平方向和竖直方向的平均相对误差最小值分别为0.09%和0.50%，具有较高的准确度，满足实际工程需要。提出的方法为土体滑坡监测提供了新的思路，也为MEMS传感器在滑坡/边坡防护工程中应用提供理论基础。

关键词： MEMS传感器土体滑坡加速度积分模型试验位移监测

空冷型质子交换膜燃料电池风机管理与控制综述

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重庆理工大学学报(自然科学) 2024年第09期 203-209页

作者：贾秋红梁予泰杜恒肖燕郭超超周雪峰重庆理工大学机械工程学院

燃料电池风机系统是空冷型质子交换膜燃料电池进行热管理和保证其高输出性能的关键组件，其管理与控制对于提升电池性能至关重要。首先介绍了空冷型质子交换膜燃料电池的结构组成和工作原理，并指出风机系统在空冷质子交换膜燃料电池中... 详细信息

燃料电池风机系统是空冷型质子交换膜燃料电池进行热管理和保证其高输出性能的关键组件，其管理与控制对于提升电池性能至关重要。首先介绍了空冷型质子交换膜燃料电池的结构组成和工作原理，并指出风机系统在空冷质子交换膜燃料电池中的重要作用。接着，从风机系统的风机进气模式、影响空气流速和温度分布的风机操作参数及控制策略3个方面，详尽地阐述和分析了国内外学者对空冷型质子交换膜燃料电池风机系统管理和控制的相关研究。最后，对空冷型燃料电池质子交换膜燃料电池风机系统管理和控制进行了展望。

关键词：燃料电池风机系统供气模式操作参数控制策略

基于等效线性化的SISC隔震框架结构动力响应分析

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工程抗震与加固改造 2024年第1期46卷 1-8,27页

作者：张广泰陈畅梁本帅章金鹏新疆大学建筑工程学院新疆乌鲁木齐830047

为探究采用废旧轮胎隔震垫(STP)制成的柱下新型隔震装置(SISC)在村镇框架结构中的隔震效果,通过SAP2000建立隔震与非隔震三层框架结构模型,利用简化计算方法进行初步布置,采用反应谱法及时程分析法对比了隔震前后层间剪力比,并进行了上... 详细信息

为探究采用废旧轮胎隔震垫(STP)制成的柱下新型隔震装置(SISC)在村镇框架结构中的隔震效果,通过SAP2000建立隔震与非隔震三层框架结构模型,利用简化计算方法进行初步布置,采用反应谱法及时程分析法对比了隔震前后层间剪力比,并进行了上部结构的动力响应分析。结果表明:简化计算方法、振型分解反应谱法及时程分析法得到的底部剪力比分别为0.4207、0.4091、0.4491;隔震结构较非隔震结构自振周期延长2~3倍,由时程分析法可得隔震结构中上部结构层间位移角、顶层加速度较非隔震结构最大分别降低86.48%、49.26%,均满足规范限值要求,上部结构整体呈现平动;SISC隔震框架结构按照简化计算方法进行SISC初步布置具有可行性,该研究成果为STP隔震体系在村镇框架结构中的实际应用提供参考。

关键词： STP 柱下新型隔震装置框架结构等效线性化动力响应

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变间距梁压电振动俘能器设计及接口电路研究

变间距梁压电振动俘能器设计及接口电路研究

作者：徐子梁安徽理工大学

学位级别：硕士

高精度磁测寻找隐伏伟晶岩型锂矿体适用性研究——以甲基卡超大型锂矿为例

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地质通报 2024年

作者：袁宵余舟谢伟付小文杨钰梁李燕兰李鸿泰张鸥文佳豪高原杜坤王涛四川省地球物理调查研究所成都理工大学地球与行星科学学院

近年来磁法勘探在寻找隐伏伟晶岩脉与深部找矿预测等方面取得了较好的效果，尤其是地面高精度磁测在伟晶岩型锂辉石矿勘探中的作用应该被重视。为了研究地面高精度磁测在寻找隐伏矿体中的适用性，本文以甲基卡矿区为例，选取矿区代表性... 详细信息

近年来磁法勘探在寻找隐伏伟晶岩脉与深部找矿预测等方面取得了较好的效果，尤其是地面高精度磁测在伟晶岩型锂辉石矿勘探中的作用应该被重视。为了研究地面高精度磁测在寻找隐伏矿体中的适用性，本文以甲基卡矿区为例，选取矿区代表性岩石标本进行磁性参数测量和地面高精度磁法测量。研究表明，甲基卡矿区内岩石和矿石的磁性整体较弱，但局部地区存在高磁化率和剩余磁化强度。1:50000地磁异常特征显示甲基卡穹窿区存在一系列中强正异常或负异常，且与伟晶岩脉相关。1:5000磁测剖面数据进一步证实这些异常主要由地下深部地质因素引起。综合分析，认为甲基卡矿区的地磁异常特征与外围地区的地磁场特征明显不同，通过实地调查发现了甲基卡岩体及稀有金属矿化线索，证明了地面高精度磁测在寻找隐伏花岗伟晶岩型稀有金属矿的有效性，也显示物探方法对该类型矿床的找矿工作具有重要指示意义。

关键词：地面高精度磁法测量磁性参数测量隐伏花岗伟晶岩型稀有金属矿地磁场特征甲基卡矿区

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广路集团:从贸易优化到全链数字化

国企管理 2024年第5期 121-122页

作者：杜子禄梁泰华(图) 不详

全年营业收入同比增长50.91%,新签合同额同比增长167%;外部市场销售物资增长400%……2023年,广路集团通过全面推进贸易深层次改革,全力推动贸易全链数字化赋能,不断加快贸易优化升级,实现了经营效益的持续攀升。

关键词：深层次改革新签合同额外部市场优化升级数字化营业收入贸易经营效益