检索结果-南通市图书馆

100Ah磷酸铁锂软包电池的热失控特性及产气行为

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储能科学与技术 2024年

作者：叶锦昊侯军辉张正国凌子夜方晓明黄思林肖质文华南理工大学传热强化与过程节能教育部重点实验室厦门新能安科技有限公司广东省热能高效储存与利用工程技术研究中心

本研究以100Ah磷酸铁锂软包电池为研究对象，通过侧面加热触发热失控，借助工业计算机断层扫描（CT）、扫描电子显微技术（SEM）、气相色谱仪（GC）等表征测试手段，系统分析了40%、60%、80%、100%SOC下电池的热失控特性和产气变化规律... 详细信息

本研究以100Ah磷酸铁锂软包电池为研究对象，通过侧面加热触发热失控，借助工业计算机断层扫描（CT）、扫描电子显微技术（SEM）、气相色谱仪（GC）等表征测试手段，系统分析了40%、60%、80%、100%SOC下电池的热失控特性和产气变化规律。结果表明，电池热失控的过热触发可细分为四个阶段：过热温度升高、副反应膨胀产气、隔膜收缩与破裂冒烟、热失控引起剧烈温升和产气。进一步计算了产热能量，发现100%、80%、60%、40%SOC电池的峰值产热率分别达到140.34 、115.44 、14.76 和3.91 kW，且100%SOC时释放的能量相当于104.63g TNT的能量，破坏半径达到5.90m，相比40%SOC的危险性提升了64.3%。对热失控后电池材料表征发现，正极磷酸铁锂材料从方块状转变为团聚的不规则球状，负极石墨结构则从层状转变为团聚的球形颗粒，这归因于内部副反应的加剧。通过对比产气特性发现，SOC的增加导致电池产H2量增加，CO2量下降，各SOC下电池产气的爆炸风险均高于普通烃类气体，爆炸上限呈现先下降后上升的变化趋势。本研究结果对后续储能系统的安全设计提供了理论依据和实践指导。

关键词：大容量热失控磷酸铁锂软包电池残骸特征产气

炼焦煤成焦机理再认识:“衍构成焦机理”的提出

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煤炭学报 2024年第6期49卷 2826-2839页

作者：崔贝贝王美君常丽萍谢克昌太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室山西太原030024 太原理工大学煤科学与技术教育部重点实验室山西太原030024

深度认识煤质特性、探究炼焦煤成焦机理是开发精细化配煤炼焦技术的关键。传统成焦机理仅宏观地解释了炼焦煤炭化过程中的塑性和黏结现象,缺乏对煤转变为焦炭所涉及的化学反应的深层次认识。基于此,从分子水平阐述了炼焦煤成焦特性的演... 详细信息

深度认识煤质特性、探究炼焦煤成焦机理是开发精细化配煤炼焦技术的关键。传统成焦机理仅宏观地解释了炼焦煤炭化过程中的塑性和黏结现象,缺乏对煤转变为焦炭所涉及的化学反应的深层次认识。基于此,从分子水平阐述了炼焦煤成焦特性的演化机制并提出了“衍构成焦机理”,其核心观点是:煤的焦化本质是煤分子在温度作用下发生的一系列化学反应;成焦过程中的一切宏观特性都取决于煤基体的瞬态空间结构,即“结构决定性质”;炼焦过程中传热传质条件的动态变化将影响煤的热转化行为进而影响成焦特性和焦炭质量,即“环境影响行为”。基于煤分子结构特性及热解过程中共价键的断裂和重建规律,重点分析了炼焦煤的流动性、膨胀性及其演化机制,探究了煤分子空间结构重排与焦炭强度的内在联系。流动性源于煤中弱共价键的断裂,终于芳香碎片的交联缩聚。在流动过程中,煤热解碎片以分子链段的形式向孔穴相继跃迁并封闭孔隙,形成了包含塑性层和部分煤层及半焦层的低透气带,限制了挥发分的释放从而产生了膨胀压力;同时,碳基质结构发生重排,取向性增加,sp^(2)杂化和sp^(3)杂化形式的碳原子的空间排布方式决定了焦炭的强度。加热速率的合理调控将明显改善焦炭强度并实现焦化过程节能降耗。“衍构成焦机理”是对传统煤成焦机理的补充和延伸,以期为现代煤焦化工业精细化发展提供理论指导和技术支撑。

关键词：成焦机理分子结构转变成焦特性传热传质条件焦炭质量

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天然气水合物降压开采相变的热力学特性研究

工程热物理学报 2024年第9期45卷 2580-2585页

作者：田梦茹董爽李静杨明军宋永臣郑嘉男大连理工大学海洋能源利用与节能教育部重点实验室大连116024 浙江大学上海高等研究院上海201203

天然气水合物开发是国家重大战略需求,距离其商业化开发还需要进一步提产增效,如何实现天然气水合物高效开采需要依托于水合物热力学机制。传统水合物热力学研究局限于相平衡特性,缺乏水合物分解过程非平衡热力学角度的考量,同时水合物... 详细信息

天然气水合物开发是国家重大战略需求,距离其商业化开发还需要进一步提产增效,如何实现天然气水合物高效开采需要依托于水合物热力学机制。传统水合物热力学研究局限于相平衡特性,缺乏水合物分解过程非平衡热力学角度的考量,同时水合物分解过程中可能伴随结冰和融冰,复杂传热和传质条件下水合物开采过程的热力学特性亟待阐明。本研究利用一套2 L的天然气水合物降压开采实验系统,模拟不同分布的水合物储层,在0.55 L/min(标准工况)的恒定排气速率下开展长降压(至1.0 MPa)过程水合物开采研究,结果表明降压过程中水合物区域温度与压力之间存在着只受水合物分解控制的非平衡热力学关系(T[℃]=8533.8/{38.98-ln(1000p[MPa])}-275.25),并且不受储层温度梯度影响。吉布斯相律表明相变过程热力学自由度为1,天然气水合物开采属于相变过程,其温度压力的定量关系吻合热力学理论。当水合物降压到2.1~2.3 MPa左右时,储层内出现瞬时结冰,导致温度突增并加速水合物分解,由于排气速率恒定,聚集的气体使压力最高上升到2.36 MPa,分析发现结冰前后水合物储层温度和压力仍满足水合物的非平衡热力学相图。本研究阐明了天然气水合物开采过程热质传递作用存在条件下相变热力学机制,能够为开采现场监测进程提供更为实用的理论依据。

关键词：天然气水合物相变过程水合物分解冰非平衡热力学

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盐度对甲烷水合物分解特性影响的LBM模拟

计算力学学报 2024年第05期 929-934+962页

作者：耿菲凡董波周训张雅瑾崔嘉李维仲大连理工大学能源与动力学院海洋能源利用与节能教育部重点实验室河南科技大学车辆与交通工程学院

海洋甲烷水合物在分解过程中会受到海水盐度的影响，本文基于格子玻尔兹曼方法建立了孔隙尺度下甲烷水合物在盐水中分解的数值模型。该模型综合考虑了甲烷水合物分解动力学、甲烷和盐的传质以及气液两相流动和传热过程，并通过引入附加... 详细信息

海洋甲烷水合物在分解过程中会受到海水盐度的影响，本文基于格子玻尔兹曼方法建立了孔隙尺度下甲烷水合物在盐水中分解的数值模型。该模型综合考虑了甲烷水合物分解动力学、甲烷和盐的传质以及气液两相流动和传热过程，并通过引入附加源项描述盐度对于甲烷水合物分解的影响。在此基础上，本文分析了盐度对甲烷水合物分解特性及传热特性的影响。结果表明，甲烷水合物在盐溶液中的分解速率明显快于纯水中的分解速率，并且随着盐度的增加，水合物分解得越快，分解持续的时间越短。计算域内平均温度在水合物分解的初始阶段急剧下降，然后逐渐升高到初始入口温度，并且最低平均温度随着盐度的增加而升高。因此，盐度的增加可以加快甲烷水合物的分解速率，降低水合物分解的吸热量。

关键词：甲烷水合物盐度格子玻尔兹曼方法分解特性传热特性

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中国城市建筑能源系统的集成创新

华南理工大学学报（自然科学版） 2007年第10期35卷 111-116页

作者：华贲华南理工大学强化传热与过程节能教育部重点实验室

对占建筑能耗80%的暖通和热水供能模式进行了热力学第二定律分析,指出了把效率从传统模式的不到10%提高到65%以上的理论依据和新技术途径.主要是:在围护结构优化节能的配合下,采用低损耗的空调末端新技术、规模化的区域供冷技术以及冷... 详细信息

对占建筑能耗80%的暖通和热水供能模式进行了热力学第二定律分析,指出了把效率从传统模式的不到10%提高到65%以上的理论依据和新技术途径.主要是:在围护结构优化节能的配合下,采用低损耗的空调末端新技术、规模化的区域供冷技术以及冷热电多联供技术,形成新一代城市能源供应系统.文中提出了借鉴国外成熟经验,实现中国城市建筑物能源供应系统创新的挑战和机遇;指出主要的障碍是观念和机制;并分别提出了新建城区和现有区域的实施步骤,以及政府应起的规划、政策、组织、协调等主导作用.

关键词：城市能源系统热力学分析冷热电联供集成创新

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天然气水合物及其生成促进与抑制研究进展

天然气工业 2004年第12期24卷 132-134页

作者：赵义丁静杨晓西叶国兴华南理工大学强化传热与过程节能教育部重点实验室

天然气水合物在能源勘探、海底灾害分析、全球气候变暖研究以及油气工业、天然气储运和分离技术发展等方面都具有重要的应用前景 ,被认为是 2 1世纪潜力巨大的、化石燃料的重要替代资源 ,日益引起世界各国研究者的高度重视。文章在参考... 详细信息

天然气水合物在能源勘探、海底灾害分析、全球气候变暖研究以及油气工业、天然气储运和分离技术发展等方面都具有重要的应用前景 ,被认为是 2 1世纪潜力巨大的、化石燃料的重要替代资源 ,日益引起世界各国研究者的高度重视。文章在参考国内外相关文献的基础上 ,简述了天然气水合物组成、结构和性质 ;阐述了天然气水合物在能源利用、环境保护与防治等方面的重要意义 ,以及其在相平衡研究方面的最新进展 ;重点介绍了在含表面活性剂体系中有关天然气水合物生成促进与抑制作用研究方面的进展。

关键词：替代资源油气工业促进国内外发展天然气水合物潜力海底能源勘探最新进展

以陶瓷纤维为基材的硅胶吸附材料的制备与性能

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离子交换与吸附 2004年第2期20卷 97-103页

作者：方玉堂丁静范娟杨建平杨晓西华南理工大学传热强化与过程节能教育部重点实验室广州510640 华南理工大学传热强化与过程节能教育部重点实验室

以陶瓷纤维纸为基材,经水玻璃浸泡、絮凝剂沉积,盐酸调节pH值得到陶瓷纤维基硅胶吸附材料;探讨水玻璃浓度、絮凝剂浓度、盐酸浓度等条件对硅胶吸附剂吸附性能的影响;采用扫描电镜 (SEM),多孔介质孔隙分析仪揭示吸附材料的表面形貌、比... 详细信息

以陶瓷纤维纸为基材,经水玻璃浸泡、絮凝剂沉积,盐酸调节pH值得到陶瓷纤维基硅胶吸附材料;探讨水玻璃浓度、絮凝剂浓度、盐酸浓度等条件对硅胶吸附剂吸附性能的影响;采用扫描电镜 (SEM),多孔介质孔隙分析仪揭示吸附材料的表面形貌、比表面积及孔径大小。实验结果显示:当水玻璃浓度为26.67wt%,絮凝剂浓度为15wt%,盐酸浓度为0.5mol/L时,吸附剂具有较好的吸附性能;硅胶能较好分散在纤维表面及其空隙中,BET比表面积为347.4m2/g,总孔容为0.20295cm3/g,其中,微孔所占比例为50.54%,平均孔径为,微孔0.4939nm,中孔3.907nm。

关键词：絮凝剂硅胶吸附

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液化天然气冷量利用与轻烃分离集成优化

现代化工 2006年第3期26卷 50-53页

作者：熊永强李亚军华贲华南理工大学强化传热与过程节能教育部重点实验室

为充分利用进口液化天然气(LNG)湿气中的C2+轻烃资源,以流程模拟软件为工具,通过对现有轻烃分离流程的换热网络进行优化设计,开发出了一种LNG冷量利用与轻烃分离相集成的优化工艺流程。此流程轻烃回收率高达95%以上,而且能够将质量分数... 详细信息

为充分利用进口液化天然气(LNG)湿气中的C2+轻烃资源,以流程模拟软件为工具,通过对现有轻烃分离流程的换热网络进行优化设计,开发出了一种LNG冷量利用与轻烃分离相集成的优化工艺流程。此流程轻烃回收率高达95%以上,而且能够将质量分数25%左右的液体甲烷进行低压储存,大大提升了轻烃分离装置的调峰能力;同时通过回收LNG的冷量将分离获得的C2+轻烃液体过冷,使之能够保持低压液相,有利于轻烃的储存、运输和销售。

关键词：冷量利用液化天然气(LNG) C2+轻烃轻烃分离优化

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管内周期性自旋流强化传热的结构优化

化工学报 2006年第11期57卷 2554-2561页

作者：王杨君邓先和洪蒙纳李志武华南理工大学教育部传热强化与过程节能重点实验室

在圆管内间隔插入多个旋流片的流道中,流体流动呈现周期性自旋流.用数值模拟方法对空气湍流情况的传热和流阻性能受相邻旋流片间距Lp、旋流角β和旋转角α3个因素的影响进行了分析,并得出旋流片的优化结构,而且实验验证了数值模拟预测... 详细信息

在圆管内间隔插入多个旋流片的流道中,流体流动呈现周期性自旋流.用数值模拟方法对空气湍流情况的传热和流阻性能受相邻旋流片间距Lp、旋流角β和旋转角α3个因素的影响进行了分析,并得出旋流片的优化结构,而且实验验证了数值模拟预测的正确性.结果表明:α越大,传热性能越好,阻力越大;Lp越小,传热性能越好,阻力越大;β越大,传热性能越好,而阻力损失因受到摩擦阻力和形体阻力的综合影响而呈现非单调变化.旋流片的最佳结构参数为:旋流角β为20·3°,旋转角α为180°,相邻旋流片间距Lp为33d.与α相比,β对传热和流阻性能的影响更显著.

关键词：旋流片结构优化强化传热自旋流