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微型自吸氧直接甲醇燃料电池的阳极极板设计研究

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传感技术学报 2006年第5B期19卷 2163-2166页

作者：钟凌燕王晓红姜英琪刘理天清华大学微电子所北京100084

在体积微型化条件下,极板流场图形的设计对燃料电池的性能优化,尤其是提高面积比功率,具有极其重要的意义.本文设计了不同沟道和沟脊宽度的阳极极板,测试了相应微型自吸氧燃料电池的性能变化.实验结果表明,在沟脊宽度小于沟道宽度的条件... 详细信息

在体积微型化条件下,极板流场图形的设计对燃料电池的性能优化,尤其是提高面积比功率,具有极其重要的意义.本文设计了不同沟道和沟脊宽度的阳极极板,测试了相应微型自吸氧燃料电池的性能变化.实验结果表明,在沟脊宽度小于沟道宽度的条件下,增加沟道或沟脊宽度都能改善微型燃料电池的性能,但改善幅度随宽度增加而趋缓.当沟道和沟脊宽度等比例变化时,性能随宽度的增加的最优值为600μm,其性能达到了2.87mW/cm2,优于沟道和沟脊均为400μm和800μm的燃料电池的性能.

关键词：微型燃料电池流场图形设计自吸氧 MEMS

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含热源高温松散煤体自吸氧规律数值分析

煤矿安全 2016年第5期47卷 22-25,29页

作者：徐越群吴晋湘河北工业大学能源与环境工程学院天津300401 石家庄铁路职业技术学院河北石家庄050041

为了研究松散煤体内氧气输运影响因素及规律,以自行建立的高温松散煤体自吸氧实验装置为对象,采用CFD软件建立了实验装置的数值模型,研究了不同热源强度、空隙率条件下松散煤体高温区域的自卷吸供氧过程。结果表明:随热源强度增加,松散... 详细信息

为了研究松散煤体内氧气输运影响因素及规律,以自行建立的高温松散煤体自吸氧实验装置为对象,采用CFD软件建立了实验装置的数值模型,研究了不同热源强度、空隙率条件下松散煤体高温区域的自卷吸供氧过程。结果表明:随热源强度增加,松散煤体内气流所受浮升力增大,气流运移速度加快可为高温区域运送更多氧气;随着距热源端距离的增加,气流速度v会逐渐变小;在热源强度一定情况下煤体内速度大小与空隙率成正相关,空隙率对松散煤体内气体总压分布影响较小;垂直方向的漏风供氧通道(出风流通道)有利于松散煤体高温火区自卷吸供氧的形成及发展。

关键词：煤自燃高温松散煤体自吸氧实验装置数值模拟浮升力

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高温松散煤体自吸氧规律实验研究

高温松散煤体自吸氧规律实验研究

作者：张华威西安科技大学

学位级别：硕士

煤自燃火灾严重影响我国煤炭行业的安全发展。现有研究表明氧气供给对煤火发展有极大影响,松散煤体内氧气输运主要受供氧通道与供氧动力源两方面因素影响。其中供氧动力源有外界漏风和火区自卷吸两种,目前对供氧动力源的研究多偏重于外... 详细信息

煤自燃火灾严重影响我国煤炭行业的安全发展。现有研究表明氧气供给对煤火发展有极大影响,松散煤体内氧气输运主要受供氧通道与供氧动力源两方面因素影响。其中供氧动力源有外界漏风和火区自卷吸两种,目前对供氧动力源的研究多偏重于外界漏风供氧过程,而对自卷吸供氧作用机理及影响因素方面的研究却很少。本文在理论分析松散煤体自吸氧动力与阻力来源的基础上,认为煤体高温区域密度差引起的浮升力是导致煤体自吸氧的主要动力,然后利用自行研制的松散煤体自吸氧实验装置在热源温度为30℃、60℃、90℃、120℃、150℃、200℃时对不同粒径煤样松散煤体内温度分布进行了实验。得到了热源周围松散煤体内温度分布规律,松散煤体内空隙率增加有利于热量传递,同时由于热对流效应影响热源对其上方煤体温度影响更明显。利用实验数据对松散煤体内浮升力进行计算,结果表明:高温松散煤体内浮升力随热源强度增大而升高,距离热源较近时浮升力主要受热源温度影响;随着距热源距离增加浮升力受热源与空隙率共同影响,并且在热源一定条件下浮升力随空隙增大而增加;随距热源距离增加传热效应减弱松散煤体内浮升力逐渐变小。最后利用ANSYS软件建立实验装置1:1物理模型,对松散煤体自卷吸供氧过程的影响因素:热源温度、空隙分布、热源方位进行了模拟研究。得到了热源对松散煤体内气体流动的影响规律,验证了实验结果的准确性。气体流速会随与热源距离的增加而逐渐变小,煤体空隙率变大更利于自卷吸气流速度增加;而空隙率变化对松散煤体内气体压力分布规律影响较小。热源强度相同条件下管路与垂直方向夹角越大浮升力在垂直方向分力越小,越不利于热源自卷吸供氧过程发展。

关键词：煤自然氧化松散煤体自吸氧浮升力数值模拟

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热源及空隙率对上部松散煤体影响的试验研究

安全与环境学报 2017年第2期17卷 491-495页

作者：陈晓坤李海涛王秋红张华威西安科技大学安全科学与工程学院西安710054 陕西省煤火灾害防治重点实验室西安710054 西安科技大学教育部工程研究中心西安710054

为研究热源及空隙率在松散煤体内自卷吸供氧过程中对上部松散煤体的影响,利用自制的高温松散煤体自吸氧试验装置,测试了热源温度分别为30℃、60℃、90℃、120℃、150℃、200℃时,粒径分别为1~3 mm、3~5 mm、5~7 mm、7~10 mm、10~15 mm... 详细信息

为研究热源及空隙率在松散煤体内自卷吸供氧过程中对上部松散煤体的影响,利用自制的高温松散煤体自吸氧试验装置,测试了热源温度分别为30℃、60℃、90℃、120℃、150℃、200℃时,粒径分别为1~3 mm、3~5 mm、5~7 mm、7~10 mm、10~15 mm的松散煤体的内部温度,计算了不同热源强度下松散煤体内部的浮升力。结果表明:1)当热源温度及煤体空隙率一定时,各测点温度分布基本呈线性变化规律,但是随着热源温度不断升高,线性变化规律减弱;2)空隙率一定时,随热源温度升高,松散煤体内各测点温度增大,各测点的温度梯度也增大;3)当热源温度值一定时,随煤体空隙率的增大,同一测点的温度值整体增大;4)随热源温度升高,煤体内各相邻测点区间浮升力大致呈指数规律变化;浮升力随热源升高而增大,不同测点区间的浮升力影响因素不同;当热源温度一定时,距离热源区间越远,煤体浮升力越小。

关键词：安全工程煤自燃高温松散煤体自吸氧试验装置浮升力