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PEMFC压差流道构型特征参数对电池性能的影响

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电源学报 2024年第1期22卷 110-118页

作者：赵富强贾彦奎赵小军祁慧青范晓宇太原科技大学重型机械教育部工程研究中心太原030024 潍柴动力股份有限公司潍坊261061

针对质子交换膜燃料电池PEMFC(proton exchange membrane fuel cell)压差流道构型尺寸对电池电化学性能影响机理不明的问题,研究流道高度和脊背宽度对压差流道和直流道在氧气浓度、水浓度分布特征和电流密度、功率密度、压降等方面影响... 详细信息

针对质子交换膜燃料电池PEMFC(proton exchange membrane fuel cell)压差流道构型尺寸对电池电化学性能影响机理不明的问题,研究流道高度和脊背宽度对压差流道和直流道在氧气浓度、水浓度分布特征和电流密度、功率密度、压降等方面影响规律,并对两者进行了对比分析,结果表明流道高度对压差流道和直流道性能影响较小,压差流道在脊背宽度为1.25 mm和1.50 mm时具有明显优势;进一步研究压差流道变压区对流道性能的影响,结果表明变压区高度为0.05 mm和长度为1.50 mm时,压差流道峰值功率密度最高。综合考虑功率密度和压降的影响,选择压差流道高0.40 mm、宽1.25 mm、脊背宽1.25 mm、变压区长1.50 mm、高0.05 mm,此时压差流道峰值功率密度为0.3661 W/cm^(2),相较于直流道峰值功率密度提升6.3%。

关键词：质子交换膜燃料电池压差流道流道高度脊背宽度变压区

基于QC方法减少长距离高起伏输水管线设计工日

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自动化应用 2024年第4期65卷 194-196页

作者：李鹏马新红齐慧卿马永博杜保周山东电力工程咨询院有限公司山东济南250013

针对近年来长距离、高起伏复杂输水管线出现频率日益增多的情况,为有效减少设计工日,QC小组通过现状调查分析确定了“输水管道布置设计耗时多”为主要症结。根据主要症结并兼顾其他因素,设定了活动目标,通过因果分析找出了6项末端因素... 详细信息

针对近年来长距离、高起伏复杂输水管线出现频率日益增多的情况,为有效减少设计工日,QC小组通过现状调查分析确定了“输水管道布置设计耗时多”为主要症结。根据主要症结并兼顾其他因素,设定了活动目标,通过因果分析找出了6项末端因素。运用调查分析法确认了“水锤模拟分析过程复杂”和“管线路径决策流程不完善”2项要因。针对这2项要因,小组成员按照“5W1H”的方法进行了分析讨论,并制定了相应的对策。这些对策得到了有效落实,实现并超越了目标值,设计工日稳中有降,经济效益显著,具有一定的推广应用价值。

关键词： QC方法长距离高起伏输水管线设计工日

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曲轴感应淬火变形的模型分析方法

机械管理开发 2024年第7期39卷 258-262页

作者：张仓平李二红张彦岗郭俊宝陈建军李晓霞祁慧青孟金雷于巍山西柴油机工业有限责任公司山西大同037000

针对曲轴中频感应淬火时曲轴主轴线的复杂变形,建立了主轴线变形简化模型,利用三维软件对变形曲线建模并进行变形分析,为工艺科研提供了一种新的思路和方法。

关键词：曲轴主轴线感应淬火变形三维建模变形分析

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某型号曲轴表面感应淬火改性的加工工艺设计

机械管理开发 2024年第6期39卷 301-303,328页

作者：张仓平李二红郭俊宝张彦岗陈建军张晓辉祁慧青李晓霞王立苗山西柴油机工业有限责任公司山西大同037000

曲轴在长时间运动中容易因异常磨损及疲劳裂纹而产生失效,为了提升曲轴表面的耐磨性能和抗疲劳性能,针对某型号发动机曲轴表面感应淬火改性的偿试,对加工工艺进行了分析、设计,重点针对变形控制提出工艺措施,并通过工艺实验验证加工工... 详细信息

曲轴在长时间运动中容易因异常磨损及疲劳裂纹而产生失效,为了提升曲轴表面的耐磨性能和抗疲劳性能,针对某型号发动机曲轴表面感应淬火改性的偿试,对加工工艺进行了分析、设计,重点针对变形控制提出工艺措施,并通过工艺实验验证加工工艺的可行性。

关键词：曲轴感应淬火改性加工工艺变形控制

填料双层布置对冷却塔进风预冷传热传质过程的影响模拟研究

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热力发电 2022年第3期51卷 43-50页

作者：韩强李旋齐慧卿闫明暄庞慧敏张齐徐梦菲何锁盈高明山东电力工程咨询院有限公司山东济南250013 山东大学能源与动力工程学院高效节能及储能技术与装备山东省工程实验室山东济南250061

空冷塔的进风预冷可以提升其在高温时段的换热性能,进而提升火电机组的热效率。填料蒸发预冷系统里填料性能直接影响过程的传热传质性能,合理布置填料对提升蒸发预冷过程的冷却性能具有重要意义。针对一种新型填料双层布置形式,采用数... 详细信息

空冷塔的进风预冷可以提升其在高温时段的换热性能,进而提升火电机组的热效率。填料蒸发预冷系统里填料性能直接影响过程的传热传质性能,合理布置填料对提升蒸发预冷过程的冷却性能具有重要意义。针对一种新型填料双层布置形式,采用数值模拟方法研究了该布置下蒸发冷却过程中的传热传质及空气流动性能。研究发现:在风速1.5 m/s、入口空气干球温度27℃、湿球温度19℃的工况下,空气依次经过100 mm填料、100 mm中空、100 mm填料的温降分别为4.3、1.3、1.6℃;所有填料区承担了82.5%的冷却,而中空区域承担了17.5%的冷却。研究为空冷机组冷却塔进风预冷系统的填料优化布置提供指导。

关键词：填料双层布置空冷塔蒸发预冷数值模拟

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PEMFC新型压差流道传质与电化学性能研究

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电源学报 2023年第4期21卷 148-158页

作者：赵富强祁慧青范晓宇贾彦奎张晓东太原科技大学重型机械教育部工程研究中心太原030024 太原理工大学机械工程学院太原030024

双极板是质子交换膜燃料电池PEMFC(proton exchange membrane fuel cell)核心组件,极板的流道形状和尺寸直接影响反应气体的利用率以及电池的排水、散热性能。基于极板工作原理提出一种新型PEMFC压差流道构型,研究流道内阴极氧气浓度、... 详细信息

双极板是质子交换膜燃料电池PEMFC(proton exchange membrane fuel cell)核心组件,极板的流道形状和尺寸直接影响反应气体的利用率以及电池的排水、散热性能。基于极板工作原理提出一种新型PEMFC压差流道构型,研究流道内阴极氧气浓度、水浓度分布、进出口压降、流速的变化,分析电流密度和极化曲线对燃料电池电化学性能的影响;在50%开孔率时,通过对比8组低压直流道和高压直流道的宽度同时增大的仿真结果发现,低压直流道和高压直流道宽度均由2.25 mm减小到0.5 mm时,功率密度峰值提高了31.9%。进一步探究压差流道中增大或保持一种流道宽度不变而改变另一种流道宽度对燃料电池电化学性能的影响,结果表明低压直流道和高压直流道宽度均为1 mm时,功率密度峰值最高可达0.39 W/cm~2。

关键词：质子交换膜燃料电池(PEMFC) 压差流道流道宽度功率密度

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冷却塔内冷却水特性三维数值模拟研究

中国电力 2017年第3期50卷 88-91页

作者：齐慧卿高德申韩强李鹏山东电力工程咨询院有限公司山东济南250013

采用三维数值模拟方法对自然通风逆流湿式冷却塔塔内的流场特性进行模拟,可为冷却塔设计改进提供参考。基于Fluent软件和传热传质学原理,应用欧拉-拉格朗日法及标准壁面函数法,采用标准k-ε湍流模型进行封闭,建立了逆流式自然通风冷却... 详细信息

采用三维数值模拟方法对自然通风逆流湿式冷却塔塔内的流场特性进行模拟,可为冷却塔设计改进提供参考。基于Fluent软件和传热传质学原理,应用欧拉-拉格朗日法及标准壁面函数法,采用标准k-ε湍流模型进行封闭,建立了逆流式自然通风冷却塔三维热态数学模型。以9000m^2的自然通风逆流式冷却塔为例,对无侧风工况塔内空气动力场的三维流场进行数值仿真模拟。首先,对冷却塔出塔水温进行模拟,将计算值与实测数据进行对比,吻合良好,证明所建模型正确合理;继而对塔内冷却水的分布特性进行了三维数值模拟研究,得出水滴下降速度和水滴温度随时间和位置高度的变化及填料层、集水池液面水温分布情况,所得结果有助于塔内配水系统的优化设计。

关键词：自然通风冷却塔, 冷却水特性, 三维数值模拟, 水滴速度, 水滴温度

基于SSA-CG-Attention模型的多因素采煤工作面涌水量预测

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煤田地质与勘探 2024年第4期52卷 111-119页

作者：丁莹莹尹尚先连会青刘伟李启兴祁荣荣卜昌森夏向学李书乾华北科技学院河北省矿井灾害防治重点实验室北京101601 吉林大学建设工程学院吉林长春130026 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083

矿井工作面涌水量预测对确保矿山安全、优化资源配置、提高工作效率等都具有重要作用。为提高预测结果的准确性和稳定性,基于钻孔水位和微震能量数据与涌水量的强关联性,选择其作为多因素特征变量,提出SSA-CG-Attention多因素矿井工作... 详细信息

矿井工作面涌水量预测对确保矿山安全、优化资源配置、提高工作效率等都具有重要作用。为提高预测结果的准确性和稳定性,基于钻孔水位和微震能量数据与涌水量的强关联性,选择其作为多因素特征变量,提出SSA-CG-Attention多因素矿井工作面涌水量预测模型。该模型在门控循环单元(GatedRecurrentUnit,GRU)提取时序特征的基础上,与卷积神经网络(ConvolutionalNeuralNet-work,CNN)融合形成新的网络结构提取数据的有效非线性局部特征,并且加入注意力机制(Atten-tion),在预测过程中将注意力集中在输入元素上,提高模型的准确性。最后通过麻雀搜索算法(Spar-row Search Algorithm,SSA)优化模型参数,避免局部最优解的问题。将提出的模型分别与传统的BP神经网络、LSTM、GRU单因素涌水量预测模型以及MLP、SLP、SVR、LSTM、GRU、SSA-LSTM、SSA-GRU多因素涌水量预测模型的预测结果进行对比分析,结果表明:SSA算法以最少迭代次数快速寻优,避免了局部最优解的缺陷;SSA-CG-Attention多因素涌水量预测模型整体预测指标绝对误差(E_(MA))、均方根误差(E_(RMS))以及平均绝对百分比误差(E_(MAP))分别为5.24 m^(3)/h、7.25 m^(3)/h、6%,指标方差和为8.90。相较于其他预测模型预测精度更高,相较于单因素涌水量预测模型,多因素涌水量预测模型预测结果更加稳定。研究结果为矿井工作面涌水量预测提供了新的思路与方法,对矿井工作面涌水量预测及防控有着借鉴与指导作用,具有一定的理论价值和现实意义。

关键词：涌水量预测卷积神经网络门控循环单元注意力机制多因素预测微震能量

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青藏高原高寒区植物叶片性状对模拟增温的响应

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生态学杂志 2024年第6期43卷 1638-1645页

作者：王慧清王常顺吕汪汪姜丽丽李博文王奇斯确多吉汪诗平内蒙古自治区气象台呼和浩特010051 呼伦贝尔学院内蒙古呼伦贝尔021008 内蒙古自治区国土空间规划院呼和浩特010051 中国科学院青藏高原研究所北京100101 中国科学院大学北京100094 中国科学院青藏高原地球科学卓越中心北京100101

气候变化对青藏高原高寒区生态系统带来潜在风险,而植物叶片性状能反映出植物对气候变化的响应过程和机制。本研究在青海海北高寒草甸群落采用自由空气红外加热法模拟增温,以高寒草甸8种主要植物叶片为对象,研究了增温对8种植物叶片性... 详细信息

气候变化对青藏高原高寒区生态系统带来潜在风险,而植物叶片性状能反映出植物对气候变化的响应过程和机制。本研究在青海海北高寒草甸群落采用自由空气红外加热法模拟增温,以高寒草甸8种主要植物叶片为对象,研究了增温对8种植物叶片性状的影响。结果表明:经过8年模拟增温,部分植物的叶片大小、叶脉密度、叶脉率、比叶质量、叶片碳同位素千分值等5种性状发生显著的变化,而碳氮含量和碳氮比没有显著的变化。植物叶片大小比植物其他叶片性状对温度变化的响应更敏感。增温对叶片性状具有显著的长期影响,但不同植物叶片性状的响应方向和程度存在显著差异。增温对不同分布类型和叶脉类型植物的叶片性状的影响存在差异。植物应对环境变化的对策多样,这表现在不同植物的同一性状对于气候的差异化响应,同时也表现在同种植物不同性状对于气候变化的协同响应。

关键词：气候变化高寒草甸增温叶片性状协同响应青藏高原

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