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超聚能射流成型特性数值模拟研究

兵器装备工程学报 2024年第7期45卷 253-258页

作者：王喜田斌王峰李必红杨佳乐物华能源科技有限公司西安710061

为研究超聚能射流成型规律,利用LS-DYNA软件对不同药型罩结构下射流成型过程进行了数值模拟,对比分析了超聚能射流与聚能射流成型速度、延展性能以及药型罩微元动能分布规律。结果表明,聚能射流和超聚能射流均是由药型罩内表面不断向中... 详细信息

为研究超聚能射流成型规律,利用LS-DYNA软件对不同药型罩结构下射流成型过程进行了数值模拟,对比分析了超聚能射流与聚能射流成型速度、延展性能以及药型罩微元动能分布规律。结果表明,聚能射流和超聚能射流均是由药型罩内表面不断向中间挤压形成,超聚能药型罩形成的射流具有更好的延伸性和射流头部速度,但是超聚能射流初步成型后射流头部速度明显降低约5.8%;相比于锥形聚能药型罩,改进后的超聚能药型罩射流成型后延伸性能提高约60.6%,射流头部速度提高约29.2%;超聚能药型罩射流成型过程中,辅助药型罩动能最小,主药型罩内表面中下部分形成的射流动能最大。

关键词：聚能射流超聚能射流药型罩数值模拟 LS-DYNA

Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂对半焦基DC-SOFC性能的影响

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煤炭学报 2024年第3期49卷 1647-1656页

作者：刘国阳周安宁刘倩王俊哲西安科技大学化学与化工学院陕西西安710054 陕西煤业新型能源科技股份有限公司陕西西安710199

半焦与CO_(2)的气化反应速率是影响半焦燃料基DC-SOFC电池性能的关键。为提高半焦的CO_(2)气化反应性,采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了具有钙钛矿结构的Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂,用SEM、XRD、XPS、低温氮气吸脱附等分析手段研究了Ca_(2)Fe_... 详细信息

半焦与CO_(2)的气化反应速率是影响半焦燃料基DC-SOFC电池性能的关键。为提高半焦的CO_(2)气化反应性,采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了具有钙钛矿结构的Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂,用SEM、XRD、XPS、低温氮气吸脱附等分析手段研究了Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂的形貌和结构,采用热重分析实验研究Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂对半焦燃料的CO_(2)气化反应催化活性;在Ag-GDC|YSZ|GDC-Ag电解质支撑电池系统上,研究了添加Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂对半焦燃料基DC-SOFC输出性能的影响。结果表明,随着催化剂焙烧温度的提高,Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂晶粒尺寸逐渐增大、比表面积降低,750℃焙烧的催化剂具有良好的分散性、颗粒尺寸约为0.1μm,在半焦的CO_(2)气化反应中催化作用最好;相较于CaO和Fe2O3,Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂结构中吸附氧浓度更高,在半焦的CO_(2)气化反应中表现出更为优异的催化活性;Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂的循环稳定性取决于催化剂结构的热稳定性,其循环使用时活性降低主要归因于半焦燃料中无机灰分的包裹。催化剂对DC-SOFC输出性能影响表明,当半焦中添加10%的Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂时,电池的峰值功率密度从15.3 mW/cm^(2)增大到23.7 mW/cm^(2);EIS分析表明阳极传质阻力是影响DC-SOFC输出性能和燃料利用率的主要因素,降低灰分、催化剂累积带来的传质阻力可有效提高电池寿命和燃料利用率。

关键词：直接碳固体氧化物燃料电池钙钛矿催化剂 C-CO_(2)气化反应

CVD合成三维石墨烯-铜复合材料及其超高导电性

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材料导报 2024年第S1期38卷 364-370页

作者：杨军马瑜付金良上海新池能源科技有限公司上海201815

石墨烯-铜复合材料具有广阔的应用前景。然而,具有超高导电性的石墨烯-铜复合材料仍未成功开发和应用。本研究利用铜粉烧结内部形成三维微孔,并通过化学气相沉积(CVD)法合成石墨烯-铜异质结构。将其挤压成直径为4 mm的铜-石墨烯复合线材... 详细信息

石墨烯-铜复合材料具有广阔的应用前景。然而,具有超高导电性的石墨烯-铜复合材料仍未成功开发和应用。本研究利用铜粉烧结内部形成三维微孔,并通过化学气相沉积(CVD)法合成石墨烯-铜异质结构。将其挤压成直径为4 mm的铜-石墨烯复合线材,测量了其在室温和高温下的电导率,获得了导电率(101.0%IACS)高于国际退火铜(100%IACS)的铜-石墨烯复合材料,且石墨烯-铜复合导线的高温载流量比纯铜线高5.45%。本研究为获得超高导电性铜基复合材料提供了新的思路。

关键词：石墨烯-铜复合材料电导率三维微孔结构载荷强度

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飞机撞击安全壳燃油泄漏燃烧数值模拟研究

安全与环境学报 2024年第2期24卷 530-537页

作者：王友刚孙运轮张君鸿中核能源科技有限公司北京100193

为研究飞机撞击核电厂安全壳后引发燃烧对安全壳的影响,采用Fluent模拟了航空煤油替代燃料在安全壳内部和外部的燃烧过程,分析了安全壳不同位置处的火焰温度变化情况。结果表明,在开始阶段,燃油泄漏时间比较短,燃油缓慢蒸发汽化,燃烧发... 详细信息

为研究飞机撞击核电厂安全壳后引发燃烧对安全壳的影响,采用Fluent模拟了航空煤油替代燃料在安全壳内部和外部的燃烧过程,分析了安全壳不同位置处的火焰温度变化情况。结果表明,在开始阶段,燃油泄漏时间比较短,燃油缓慢蒸发汽化,燃烧发展过程以扩散蔓延为主,高温区域主要分布在安全壳侧壁面和底面。随着时间推移,液面蒸发速度加快,火焰高度呈现纵向发展的态势,最后在顶部形成较为均匀的温度场。安全壳内部燃烧最高温度可以达到2229 K,外部燃烧最高温度为1308 K。此外,撞击位置越高,安全壳顶部会越早出现高温区域,而较低位置处由于液池的堆积缓慢,燃油蒸发速率低,温度上升相对较慢。区别于内部燃烧,外部燃烧火焰不会波及安全壳顶部中心位置。

关键词：安全工程飞机撞击安全壳航空煤油数值模拟

Ni-Al合金药型罩的制备及其射孔性能研究

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火工品 2024年

作者：王浩张医奎鲁坤李尚杰物华能源科技有限公司

为了提升油气井用射孔弹的射孔性能和清洁效果，在常规药型罩配方中加入铝镍活性材料，试验研究了不同质量比的Ni-Al合金粉以及不同Ni-Al合金粉含量的药型罩的放热特性，对Ni-Al合金药型罩配方进行了优化设计；并通过地面模拟穿钢靶试... 详细信息

为了提升油气井用射孔弹的射孔性能和清洁效果，在常规药型罩配方中加入铝镍活性材料，试验研究了不同质量比的Ni-Al合金粉以及不同Ni-Al合金粉含量的药型罩的放热特性，对Ni-Al合金药型罩配方进行了优化设计；并通过地面模拟穿钢靶试验和地面模拟地层岩石应力试验，对Ni-Al合金药型罩和常规药型罩的射孔孔径、穿深和自清洁效果进行了对比。结果表明：当w Ni∶w Al=2∶1时，Ni-Al金属粉的放热量最大，达到255.5 J·g-1；当Ni-Al金属粉和其它金属粉材的配比为6∶4时，Ni-Al合金药型罩的放热量最大，达到9 806 J·g-1；相较于常规射孔弹，自清洁射孔弹的射孔孔径和穿深分别提升了23.8%和9.4%，并且达到了清洁孔道的效果。

关键词：药型罩 Ni-Al合金球磨法射孔性能自清洁性能

尖晶石LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)材料表面Li_(3)PO_(4)包覆改性与电化学性能

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硅酸盐学报 2024年第6期52卷 2032-2039页

作者：柳娜宁德时代新能源科技股份有限公司福建宁德352106

尖晶石结构LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)(LNMO)材料因具备高工作电压、低成本和环境友好等优点,被认为是最具有发展前景的正极材料之一。然而,LNMO材料在充放电过程中表现出严重的表面失氧和Mn溶出反应,导致其整体电化学性能较差。采用前驱... 详细信息

尖晶石结构LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)(LNMO)材料因具备高工作电压、低成本和环境友好等优点,被认为是最具有发展前景的正极材料之一。然而,LNMO材料在充放电过程中表现出严重的表面失氧和Mn溶出反应,导致其整体电化学性能较差。采用前驱体Li_(3)PO_(4)包覆技术,在LNMO材料颗粒表面构建均匀的纳米包覆层,不仅提高了LNMO的循环稳定性和倍率性能,而且有效抑制了循环过程中阴极材料过渡金属溶出。结合X射线衍射仪、扫描电子显微技术、透射电子显微镜和电化学分析等测试手段,充分对比和分析Li_(3)PO_(4)包覆LNMO材料前后对微观结构和电化学性能的影响。该方法实现了Li_(3)PO_(4)的均匀包覆,并且没有改变LNMO正极材料的晶体结构。前驱体包覆3%Li_(3)PO_(4)的LNMO材料在1 C倍率下循环300圈容量保持率从无包覆的81.82%提升至包覆后的90.47%,2 C高倍率下的放电容量保持率从87.72%提升至92.39%,且EOL电芯阳极极片中过渡金属Mn溶出量明显降低。前驱体Li_(3)PO_(4)包覆策略是一种有效的材料表面改性策略,可以有效提升尖晶石型LNMO正极材料在循环过程中的结构稳定性和电化学性能。

关键词：镍锰酸锂磷酸锂包覆电化学性能

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加氢站氢压缩机用静态氢压缩材料研究进展

稀有金属材料与工程 2024年第3期53卷 894-901页

作者：阎有花周少雄江苏集萃安泰创明先进能源材料研究院有限公司江苏常州213002 创明(韶关)绿色能源材料技术研究院有限公司广东韶关512000

加氢站是氢能产业建设的关键环节,氢压缩机是加氢站的核心关键单体设备之一,高密度安全氢压缩材料是加氢站氢压缩机大规模实用化的基础。本文综述了基于优势资源的高密度AB_(2)型储氢材料研究进展,指出了平台压高度匹配的静态氢压缩材料... 详细信息

加氢站是氢能产业建设的关键环节,氢压缩机是加氢站的核心关键单体设备之一,高密度安全氢压缩材料是加氢站氢压缩机大规模实用化的基础。本文综述了基于优势资源的高密度AB_(2)型储氢材料研究进展,指出了平台压高度匹配的静态氢压缩材料,低于100℃下初级、中级和终极放氢平衡压分别达25、45和85 MPa,满足长管拖车、Ⅲ型瓶乘用车和Ⅳ型瓶商用车应用需求。高效氢压缩材料的多级压力匹配,兼容现有加氢系统,促进加氢站氢压缩机工程化应用。

关键词：氢压缩机金属氢化物 Ti基AB_(2)型材料吸放氢平台压

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直接甲醇燃料电池离网供电应用研究

电源学报 2024年第S1期22卷 143-149页

作者：胡华冲鄂彬陈善平李阳崔红磊魏伟上海醇加能源科技有限公司中科军联(张家港)新能源科技有限公司

针对石油管道监测、司法监控等领域存在的离网供电不足问题，设计了离网供电系统，将自研的直接甲醇燃料电池DMFC（direct methanol fuel cell）与太阳能电池、蓄电池等进行集成，用于实现离网设备的不间断供电。自主研制的DMFC具有较... 详细信息

针对石油管道监测、司法监控等领域存在的离网供电不足问题，设计了离网供电系统，将自研的直接甲醇燃料电池DMFC（direct methanol fuel cell）与太阳能电池、蓄电池等进行集成，用于实现离网设备的不间断供电。自主研制的DMFC具有较高的甲醇燃料转化率；在低温-40℃、常温20℃、高温45℃的模拟环境试验中，DMFC起动正常且均能够稳定运行；高温、低温环境中电堆性能相比常温环境会有下降。在离网供电系统实际运行的3 904 h内，DMFC经历了0～40℃的环境温度波动，电堆以160 mA·cm-2的电流密度运行了1 491 h，其性能可保持为初始状态的94.7%。研究表明，DMFC具有较强的环境适应能力，有利于提高离网供电系统的可靠性。

关键词：直接甲醇燃料电池离网供电无人值守低温高温寿命

脉冲磁场熔体处理对Al-Si-Mg-Cu-Ni合金DC铸造凝固组织和力学性能的影响

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机械工程学报 2024年第6期60卷 279-286页

作者：鲍鑫宇麻永林程桥苏怡卉王杰邢淑清内蒙古科技大学材料与冶金学院包头014010 晶科能源科技有限公司西宁810000

Al-Si-Mg-Cu-Ni合金广泛用于汽车发动机零部件制造,Al-Si-Mg-Cu-Ni合金凝固组织细化有助于提升零部件机械性能。在Al-Si-Mg-Cu-Ni合金DC(Direct-chilling)铸造过程中采用自主开发的试验装置,对DC浇铸平台前端流槽内的Al-Si-Mg-Cu-Ni合... 详细信息

Al-Si-Mg-Cu-Ni合金广泛用于汽车发动机零部件制造,Al-Si-Mg-Cu-Ni合金凝固组织细化有助于提升零部件机械性能。在Al-Si-Mg-Cu-Ni合金DC(Direct-chilling)铸造过程中采用自主开发的试验装置,对DC浇铸平台前端流槽内的Al-Si-Mg-Cu-Ni合金熔体进行脉冲磁场处理,细化铸锭凝固组织。通过分析磁场能量对合金熔体内团簇形成和演变过程的影响,发现磁场能量可降低合金熔体中团簇形成功,促进熔体中团簇数量增加并长大,形成大量接近临界尺寸的团簇,凝固时形成大量晶核。试验结果表明,脉冲磁场熔体处理后,Al-Si-Mg-Cu-Ni合金DC铸造凝固组织中α-Al和初晶Si尺寸减小,铸锭中心处α-Al和初晶Si细化率分别为41.4%和81.6%;凝固组织中耐热相尺寸减小21.6%,并且在基体中均匀分布;合金的室温硬度和抗拉强度分别提升34.3%和10.4%;铸锭内部组织和性能均匀性提升。

关键词： Al-Si-Mg-Cu-Ni合金团簇理论晶粒细化 DC铸造力学性能