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质子交换膜燃料电池多时间尺度下的动态特性

物理学报 2022年第15期71卷 331-340页

作者：王季康李华彭宇飞李晓燕张新宇内蒙古工业大学电力学院呼和浩特010080 内蒙古工业大学能源与动力工程学院呼和浩特010051

目前对质子交换燃料电池动态性能的研究多针对于运行参数对系统的影响,未涉及多时间尺度下电池的动态特性和相应多时间尺度模型的研究.为探明质子交换膜燃料电池动态变化时系统内各因素在不同时间尺度下对输出性能的影响效力,利用质量... 详细信息

目前对质子交换燃料电池动态性能的研究多针对于运行参数对系统的影响,未涉及多时间尺度下电池的动态特性和相应多时间尺度模型的研究.为探明质子交换膜燃料电池动态变化时系统内各因素在不同时间尺度下对输出性能的影响效力,利用质量扩散方程及理想气体状态方程求得氧气和氢气有效分压,根据能量守恒定律、热力学定律、电化学反应方程建立动态模型.通过设置载荷突变(大、中、小时间尺度动态时长分别为0.6 s,165 s,16 min)研究负载电流突变时电压立即突变的机理,从作用于动态性能时长的时间常数着手,控制变量分析双层电荷层效应的电容C、燃料氧化剂的延迟时间常数τe、热力学特性(温度T)对动态性能的影响(变量初值为C=4 F,τe=80 s,T=307.7 K),明确其在不同时间尺度下的作用强度,借助Matlab/Simulink平台仿真呈现研究结果并验证所建模型的正确性和有效性.仿真结果表明:负载突变时电压突变是由于开路电压和欧姆极化电阻的作用且欧姆电阻占主导(欧姆过电压变化值2 V,开路电压变化0.05 V),小时间尺度(ms)下C对动态性能起主导作用,中时间尺度(s)下τe对动态特性影响较大,大时间尺度(102—103 s)下T的作用较强,并据此推导出了电池的多时间尺度模型.本研究为后续电池能量管理、评价动态性能、精准控制提供参考依据及理论支撑.

关键词：质子交换膜燃料电池多时间尺度分析动态响应特性载荷突变

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单轴压力下煤样表面电位实验

煤炭学报 2009年第6期34卷 806-809页

作者：李艳娜王恩元赵恩来中国矿业大学安全工程学院江苏徐州221008

建立了煤岩变形破裂过程表面电位测试实验系统,研究了不同试样单轴压力下变形破裂过程中的表面电位特征规律.结果表明,原煤、型煤和混凝土在受单轴压力变形破裂过程中都有表面电位产生,并且表面电位在整个变形破裂过程中始终存在.从总... 详细信息

建立了煤岩变形破裂过程表面电位测试实验系统,研究了不同试样单轴压力下变形破裂过程中的表面电位特征规律.结果表明,原煤、型煤和混凝土在受单轴压力变形破裂过程中都有表面电位产生,并且表面电位在整个变形破裂过程中始终存在.从总体上看,表面电位和载荷的变化趋势一致;载荷突变时,表面电位信号也出现突变,表面电位的突变幅度和载荷的突变幅度成正相关.

关键词：表面电位变形破裂载荷突变卸载

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质子交换膜燃料电池动态建模及特性分析

电化学 2011年第4期17卷 438-443页

作者：贾秋红韩明邓斌张财志西南交通大学新型驱动技术中心四川成都60031 重庆理工大学重庆汽车学院重庆400050 淡马锡理工学院工程学院新加坡529757

根据分析质子交换膜燃料电池电压的影响因素,利用理想气体状态方程的微分形式求得氢气和氧气分压,并且结合热力学电动势及燃料电池的各种损耗,建立PEMFC的动态模型.合理设定相关参数,得到PEM-FC的稳态模型,其仿真程度与实验结果有较好... 详细信息

根据分析质子交换膜燃料电池电压的影响因素,利用理想气体状态方程的微分形式求得氢气和氧气分压,并且结合热力学电动势及燃料电池的各种损耗,建立PEMFC的动态模型.合理设定相关参数,得到PEM-FC的稳态模型,其仿真程度与实验结果有较好的吻合,表明该模型的正确性、可操作性和有效性.利用建立的动态模型分析在载荷突变的情况下,输出电压和氢气分压的动态响应特性,从而达到准确模拟实际燃料电池系统的工作性能,评价预测燃料电池的承载能力和指导燃料电池堆操作的目的.

关键词：质子交换膜燃料电池动态模型氢气分压载荷突变动态响应特性

针对脉冲发电机突变负载的微型燃气轮机工作性能研究

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机械制造与自动化 2022年第1期51卷 203-206页

作者：刘家兴翟世杰赵晨旭南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京210016

为分析有动力涡轮的微型燃气轮机在带动脉冲发电机中的性能,建立带动力涡轮的微型燃气轮机数学模型。因有动力涡轮的微型燃机是由动力涡轮驱动负载,其负载变化对燃机核心机影响不大,但为了使动力段转速恢复稳定而采用的改变供油量方法... 详细信息

为分析有动力涡轮的微型燃气轮机在带动脉冲发电机中的性能,建立带动力涡轮的微型燃气轮机数学模型。因有动力涡轮的微型燃机是由动力涡轮驱动负载,其负载变化对燃机核心机影响不大,但为了使动力段转速恢复稳定而采用的改变供油量方法会对核心机产生很大影响。基于所建立的微型燃气轮机数学模型对其进行仿真计算,研究了该燃机设计点性能参数、高度特性、温度特性及供油量快速改变的瞬间燃机核心机工作参数的动态变化过程。

关键词：微型燃气轮机非设计点性能数值仿真载荷突变动态特性

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渐开线斜齿轮的多目标综合微观修形

塔里木大学学报 2019年第2期31卷 66-70页

作者：郭凡凌羡彦陈田河海大学文天学院机械工程学院安徽马鞍山243031 马钢股份有限公司检测中心安徽马鞍山243000

针对单一齿轮微观修形策略修形效果不全面的问题,提出了一种多目标综合微观修形方法,以期改善渐开线斜齿轮的啮合特性。基于建立的风电齿轮箱刚柔耦合模型对其中的高速级齿轮副进行啮合特性分析,并据此分析啮合错位对齿轮副啮合特性的... 详细信息

针对单一齿轮微观修形策略修形效果不全面的问题,提出了一种多目标综合微观修形方法,以期改善渐开线斜齿轮的啮合特性。基于建立的风电齿轮箱刚柔耦合模型对其中的高速级齿轮副进行啮合特性分析,并据此分析啮合错位对齿轮副啮合特性的影响。在此基础上,对高速级齿轮副提出修形研究,以期改善齿面载荷分布、降低载荷突变和静态传递误差波动量。分析结果表明,齿向螺旋角修形和齿廓鼓形修形的综合微观修形效果较单一的齿向螺旋角修形效果好,实现了多目标修形的目的。

关键词：多目标综合修形齿面载荷分布载荷突变静态传递误差

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变位斜齿轮静力学分析和修形研究

机械 2019年第1期46卷 12-15,20页

作者：李学志陈蒙陈绍康张笑天新疆大学科学技术学院机电工程系新疆阿克苏843100

针对斜齿轮啮合更替过程受到载荷突变影响,引起齿面疲劳点蚀和冲击的问题,对斜齿轮静力学接触和修形进行了分析研究。首先利用Pro/E建立了三维实体模型,并基于重合度公式验证齿轮啮合的准确性,得到了斜齿轮啮合的变化规律;其次应用ANSYS... 详细信息

针对斜齿轮啮合更替过程受到载荷突变影响,引起齿面疲劳点蚀和冲击的问题,对斜齿轮静力学接触和修形进行了分析研究。首先利用Pro/E建立了三维实体模型,并基于重合度公式验证齿轮啮合的准确性,得到了斜齿轮啮合的变化规律;其次应用ANSYS Workbench静力学分析模块建立了斜齿轮的有限元模型,得到了斜齿轮啮入啮出时的应力分布图;最后采用圆弧修形的方法,得到了修形前后的应力结果。研究结果表明,在满足接触强度的条件下,较少的修形量可以达到修形的要求,可为斜齿轮瞬态动力学分析提供依据。

关键词：载荷突变静力学 ANSYS Workbench 应力修形量

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永磁半直驱传动系统的性能实验与仿真分析

机械管理开发 2022年第6期37卷 122-123,126页

作者：毕志军山西科兴能源发展有限公司山西高平048400

为进一步提升采煤机在复杂工况下的适应能力,保证工作面生产效率,采用永磁半直驱电机替代三相异步电动机,将行星轮系去除并采用三级直齿轮系为核心的新型截割传动系统。分别对新型齿轮传动系统在负载突变工况进行模拟,对齿轮的振动情况... 详细信息

为进一步提升采煤机在复杂工况下的适应能力,保证工作面生产效率,采用永磁半直驱电机替代三相异步电动机,将行星轮系去除并采用三级直齿轮系为核心的新型截割传动系统。分别对新型齿轮传动系统在负载突变工况进行模拟,对齿轮的振动情况进行测试,对齿轮副的啮合应力进行仿真分析,分析结果验证了所设计的永磁半直驱传动系统的可行性。

关键词：采煤机永磁半直驱电机三级直齿轮系振动测试载荷突变

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舰载无人机起降阶段的阶跃气动载荷影响研究

舰载无人机起降阶段的阶跃气动载荷影响研究