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质子交换膜燃料电池仿真模型并行计算与优化

上海交通大学学报 2024年

作者：刘克郝亮耿珺陈洵陆维国家电投集团氢能科技发展有限公司

为实现质子交换膜燃料电池与电堆的高效和高精度仿真，本文基于FLUENT求解器开发了一套三维耦合一维的混合维度仿真程序，深入分析了FLUENT内置的Global Summations宏（PRF＿GRSUM）对燃料电池仿真程序并行求解效率的影响，并基于混合... 详细信息

为实现质子交换膜燃料电池与电堆的高效和高精度仿真，本文基于FLUENT求解器开发了一套三维耦合一维的混合维度仿真程序，深入分析了FLUENT内置的Global Summations宏（PRF＿GRSUM）对燃料电池仿真程序并行求解效率的影响，并基于混合维度模型的数据耦合特性，创新性地提出了数据压缩同步法和数据筛选标记法两种新的并行策略。本文详细阐述了三种数据交换方法的原理和流程，并通过简化模型测试了它们对程序求解效率的影响，结果表明采用数据筛选标记法相比于使用PRF＿GRSUM宏方法，计算包含百节电池的燃料电池堆的加速比达到112.5倍。

关键词：质子交换膜燃料电池并行计算混合维度模型数据筛选标记法

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国内海上风电关键施工船机装备技术选型

船舶工程 2024年第S1期 156-159页

作者：张辉刘小亮李丽上海能源科技发展有限公司

随着海上风力发电机组单机容量的不断增大，海上风电场不断向深水区迈进，风机设备安装和基础施工难度急剧增加，当前市场上的大部分施工船机的总体性能已不能完全满足未来大兆瓦级海上风机的安装任务，关键施工船机装备亟待更新升级。... 详细信息

随着海上风力发电机组单机容量的不断增大，海上风电场不断向深水区迈进，风机设备安装和基础施工难度急剧增加，当前市场上的大部分施工船机的总体性能已不能完全满足未来大兆瓦级海上风机的安装任务，关键施工船机装备亟待更新升级。自升式风电安装平台和浮式起重船是海上风电关键施工船机装备，是当前及今后较长时间段内制约海上风电工程建设的瓶颈之一。结合国内海上风电开发实际情况、海上风电施工船机及海上风电机组和基础形式的发展趋势，开展海上风电关键施工船机装备技术选型研究，对船机的吊重、吊高、吊距、水深、定位能力等关键技术参数进行论证和比选，并提出科学高效、经济适用的船机设备选型方案。

关键词：安装平台起重船风机安装基础施工技术选型

超级微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定硼铁中铬、锰、镍、铜、铝、钛元素的含量

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理化检验（化学分册） 2024年第1期60卷 73-78页

作者：付罗岭孙建民胡潇曹俊飞李鹰李剑杭州谱育科技发展有限公司杭州311300

提出了超级微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定硼铁中铬、锰、镍、铜、铝、钛元素含量的方法。以3 mL硝酸、1 mL盐酸、2 mL氢氟酸、1 mL硫酸、1 mL高氯酸为消解酸体系,采用超级微波消解仪对0.1 g硼铁样品进行处理。在升温压力... 详细信息

提出了超级微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定硼铁中铬、锰、镍、铜、铝、钛元素含量的方法。以3 mL硝酸、1 mL盐酸、2 mL氢氟酸、1 mL硫酸、1 mL高氯酸为消解酸体系,采用超级微波消解仪对0.1 g硼铁样品进行处理。在升温压力4 MPa条件下,于最高消解温度270℃保持40 min,样品可以完全消解。结果表明:以基质匹配法定量,6种待测元素工作曲线的线性范围均为0.1~2.0 mg·L^(-1),检出限为8.5×10^(-5)%~2.22×10^(-4)%;按照标准加入法对实际样品进行回收试验,回收率为90.0%~110%,测定值的相对标准偏差(n=11)均小于3.0%;方法用于硼铁标准样品分析,测定值与标准值具有较好的一致性。

关键词：超级微波消解电感耦合等离子体原子发射光谱法硼铁元素

三重四极杆电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定氧化铕中13种稀土杂质元素

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中国无机分析化学 2024年第3期14卷 343-349页

作者：李维涵李鹰李剑杨萌杭州谱育科技发展有限公司杭州311300

稀土杂质元素直接影响高纯单金属稀土材料的整体性能,是高科技领域许多材料的重要组成部分。通过考察消解酸量、温度、时间,氧气反应气流量,稀释气流量,建立了基于三重四极杆电感耦合等离子体质谱(ICP-MS/MS)法直接测定氧化铕中13种稀... 详细信息

稀土杂质元素直接影响高纯单金属稀土材料的整体性能,是高科技领域许多材料的重要组成部分。通过考察消解酸量、温度、时间,氧气反应气流量,稀释气流量,建立了基于三重四极杆电感耦合等离子体质谱(ICP-MS/MS)法直接测定氧化铕中13种稀土杂质元素的分析方法。采用0.1%基体直接进样,可以很大程度提高前处理分析效率。利用碰撞模式测定氧化铕稀土中的Y、La、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Yb、Lu元素,氧气质量转移模式测定氧化铕中的Tm,两种模式结合可以有效去除多原子干扰,实现氧化铕的稳定测试。通过对氧化铕标准物质(GBW02902)直接测定,结果表明,在碰撞和氧气质量转移模式下,各元素线性相关系数(r)均大于0.9999,方法检出限为0.001~0.023 mg/kg,测试精密度优于2.0%,13种元素的测定值都在认定值的不确定度范围之内。方法操作简单、测定稳定、效率高,为实验室进行氧化铕材料中REE杂质的准确测定提供思路和借鉴。

关键词： ICP-MS/MS 氧化铕稀土碰撞模式氧气质量转移模式 REE杂质元素

气体吸收-电感耦合等离子体三重四极杆质谱(ICP-MS/MS)法测定电子工业高纯氩气中44种超痕量元素

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中国无机分析化学 2024年第7期14卷 963-972页

作者：陈婷婷李鹰徐岳俞晓峰吴智威杭州谱育科技发展有限公司杭州311300

随着电子工业对特气纯度要求的日益提高,为能达到更低的检测下限,在国家标准方法的基础上优化气体吸收装置,并使用电感耦合等离子体三重四极杆质谱(ICP-MS/MS)法同时测定特气中44种元素含量。高纯氩气中的超痕量杂质元素可经优化后的气... 详细信息

随着电子工业对特气纯度要求的日益提高,为能达到更低的检测下限,在国家标准方法的基础上优化气体吸收装置,并使用电感耦合等离子体三重四极杆质谱(ICP-MS/MS)法同时测定特气中44种元素含量。高纯氩气中的超痕量杂质元素可经优化后的气体吸收装置被完全吸收至5%硝酸吸收液中,吸收液可直接经ICP-MS/MS测定,并通过Std、He、NH_(3)、Cool、Cool NH_(3)等多种分析模式,有效消除了目标元素所遭受的多类型质谱干扰(多原子离子、双电荷、同量异位素等)。在优化的实验条件下,采样体积为89.4 L时,高纯氩气中44种超痕量杂质元素可获得的检出限为0.00002~0.0026 ng/L,较国家标准(GB/T 34972—2017)所规定的检出限范围低1~4个数量级,且所有目标元素均可获得优于0.999的标准曲线相关系数,加标回收率为90.1%(Zn)~118%(Na),相对标准偏差在0.68%(Cs)~14%(Zn)。优化后的气体吸收装置具有便携高效、功能多样、隔绝污染等特点,与ICP-MS/MS相结合实现了高纯氩气中超痕量杂质元素的稳定可靠测试,可为半导体、高纯材料等对气体纯度有极高要求的工业产品原料质控提供技术支持。

关键词：电子特气超痕量元素 ICP-MS/MS 气体吸收干扰消除

切眼外错下孤岛工作面开采冲击危险性分析及防治措施

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煤矿安全 2024年第3期55卷 139-146页

作者：田勇峰曹东京许宏阳魏明华田利华薛建军薛建秋枣庄矿业集团高庄煤业有限公司山东济宁272200 徐州弘毅科技发展有限公司江苏徐州221008

受矿井地质条件、开采布局及采掘接续不合理等影响,工作面布置时会留设孤岛工作面,严重影响矿井安全开采。为解决切眼外错下孤岛工作面开采冲击危险的难题,以高庄煤矿3_(上)1105孤岛工作面为例,采用理论分析、数值模拟、数据统计与分析... 详细信息

受矿井地质条件、开采布局及采掘接续不合理等影响,工作面布置时会留设孤岛工作面,严重影响矿井安全开采。为解决切眼外错下孤岛工作面开采冲击危险的难题,以高庄煤矿3_(上)1105孤岛工作面为例,采用理论分析、数值模拟、数据统计与分析相结合的研究方法,分析了孤岛工作面开采时覆岩结构特征、切眼外错区域应力分布规律以及巷道围岩稳定性。结果表明:切眼外错下3_(上)1105工作面开采期间超前支承应力峰值达到54.1 MPa,基于巷道围岩受力状态及变形量确定了冲击危险区域主要分布在3_(上)1107工作面切眼前后0~30 m范围。针对切眼外错区域采取了大直径钻孔卸压,通过现场监测及检验,微震、钻屑均未超过预警临界值,卸压解危效果良好。

关键词：孤岛工作面切眼冲击危险应力分布大直径钻孔

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车轮多边形相位差对车辆动力性能的影响

兰州理工大学学报 2024年第2期50卷 55-64页

作者：马运章铁科纵横(天津)科技发展有限公司天津301700

为研究同轮对两侧车轮圆周多边形存在相位差的问题,建立基于轮对柔性的刚柔耦合车辆-轨道动力学模型,分析不同运行速度下同轮对两侧存在相同阶数车轮多边形时相位差变化对轮轨动态响应的影响,进一步探究对车轮磨耗演变行为的影响.结果表... 详细信息

为研究同轮对两侧车轮圆周多边形存在相位差的问题,建立基于轮对柔性的刚柔耦合车辆-轨道动力学模型,分析不同运行速度下同轮对两侧存在相同阶数车轮多边形时相位差变化对轮轨动态响应的影响,进一步探究对车轮磨耗演变行为的影响.结果表明:3阶车轮多边形存在相位差时,随着相位差增大轮轨间垂向冲击减缓,而轮轨间横向冲击加剧,并且轮轨蠕滑特性和磨耗功受到显著影响;同时,3阶车轮多边形存在相位差时,速度提升严重影响轮轨蠕滑特性,并且增大轮轨磨耗功可加剧车轮多边形成;25阶车轮多边形存在相位差时,尤其在相位差周期一半左右轮轨力波动范围较大,并且轮轨蠕滑特性所受影响最显著,磨耗功波动范围最大,从而进一步加剧了车轮多边形的磨耗演变;相位差的存在加剧了一侧车轮的磨耗速率,改变了车轮的磨耗位置,需要及时进行镟修处理.

关键词：高速列车刚柔耦合车轮多边形相位差磨耗

CRH2和CRH3型动车组用U形外风挡的耐低温性能研究

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橡胶工业 2024年第7期71卷 534-537页

作者：何小刚铁科纵横(天津)科技发展有限公司天津301700

以三元乙丙橡胶(EPDM)为主体橡胶,通过添加石蜡油以及EPDM与聚烯烃弹性体(POE)和顺丁橡胶(BR)并用来制得耐低温性能优良的CRH2和CRH3型动车组用U形外风挡胶料,并测试U形外风挡涂层性能。结果表明:添加石蜡油可以提高外风挡胶料的耐低温... 详细信息

以三元乙丙橡胶(EPDM)为主体橡胶,通过添加石蜡油以及EPDM与聚烯烃弹性体(POE)和顺丁橡胶(BR)并用来制得耐低温性能优良的CRH2和CRH3型动车组用U形外风挡胶料,并测试U形外风挡涂层性能。结果表明:添加石蜡油可以提高外风挡胶料的耐低温性能,但会影响U形外风挡漆膜与母材的附着力,石蜡油用量不宜超过10份;EPDM与BR和POE并用可以获得耐低温性能(耐-55℃低温)、耐屈挠性能和物理性能优异的U型外风挡胶料,制得的U型外风挡适合在较寒冷的环境下使用。

关键词：动车组 U形外风挡耐低温性能三元乙丙橡胶聚烯烃弹性体顺丁橡胶

超声/电声谱法测定锂电池浆料的粒度、流变和微观电学参数

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电源技术 2024年第1期48卷 95-100页

作者：杨正红王莘泉仪思奇(北京)科技发展有限公司北京100096

采用DT-1202超声/电声谱分析仪分别测定了NMP体系磷酸铁锂(LFP)的正极浆料和水系石墨负极浆料的原浓体系粒度分布、流变学性质以及Zeta电位和双电层厚度、表面电荷密度等微观电学参数。超声衰减法可以不用稀释直接测量浆料的粒度分布,... 详细信息

采用DT-1202超声/电声谱分析仪分别测定了NMP体系磷酸铁锂(LFP)的正极浆料和水系石墨负极浆料的原浓体系粒度分布、流变学性质以及Zeta电位和双电层厚度、表面电荷密度等微观电学参数。超声衰减法可以不用稀释直接测量浆料的粒度分布,并且得到分散体和团聚体从5 nm到1mm的粒度分布信息。发现锂电池正负极浆料的稳定性存在着不同的机制,它们的作用可以通过不同的参数表征出来,即宏观电动学参数——Zeta电位和微观电学参数——表面电荷密度。在锂电池浆料的稳定效应中,后者起到更重要的作用。因此,在锂电池浆料的研究或质量监控中,不仅需要关注Zeta电位值,更需要关注表面电荷密度值的变化,二者不可偏废。这些微观电学参数也影响着浆料的宏观流变性能。超声衰减谱还可同时测量浆料体系的高频剪切黏度(动力黏度)和体积黏度(纵向黏度),反映了浆料在微观尺度上的流变学性质,并且是一种非侵入式和非破环性的方法,为物质的微观结构提供了更深入的信息,有助于判断锂电池浆料工艺不稳定性的原因。

关键词：超声法锂电池浆料粒度分布动力黏度纵向流变学体积黏度表面电荷 Zeta电位