谢建
,
朱恂
,
王宏
,
廖强
,
丁玉栋
,
李俊
,
王永忠
工程热物理学报
通过实验研究了液体流动条件下小尺寸矩形槽道底部由微孔注入的气泡生长及运动特性。结合RCD算法与形心提取算法，有效地跟踪了气泡生长及运动轨迹。实验结果表明：气泡的形成过程可分为生长和涌入两个阶段；随着气体流量的增大，后续小气泡的涌入加强，涌入持续时间更长，气泡形成时间增加，等待时间缩短；槽道中小气泡的堆积现象随气体流量的增大而愈加明显。
关键词:
气泡生长
,
小槽道
,
微孔
,
可视化实验
王宏
,
余勇胜
,
廖强
,
杨宝海
,
杨强
,
丁玉栋
,
朱恂
工程热物理学报
本文采用气体辅助雾化喷嘴，以液氨为冷却工质，氮气为辅助气体，研究了高热流密度条件下的氨喷雾相变冷却换热特性，分析了气液配比对换热特性的影响，并与液压式喷嘴喷雾相变冷却换热进行了对比。结果表明：气雾喷嘴在气助力作用下其雾化特性得到较大改善，气、液相配比率对喷雾相变冷却换热特性影响较大；气相流量一定时，随着液相流量增加，热表面温度降低，临界热流密度值增大。当实验工况维持不变时，热流密度为280W／cm2时，氮气雾化喷嘴换热系数可达113717W／（m2·K），比液压式提高了69％。
关键词:
喷雾冷却
,
液氨
,
雾化喷嘴
,
换热特性
张芳芳
,
丁玉栋
,
朱恂
,
王宏
,
廖强
,
宋淦
工程热物理学报
设计了CO2降膜吸收反应器,对比了四种工质20％MEA、20％IL、5％IL+15％MEA、10％IL+10％MEA吸收CO2性能.结果表明:工质5％[N1111][Gly]+15％MEA每摩尔胺吸收的CO2量最大,且其CO2吸收能力被完全利用程度高达89.0％.选取5％[N1111][Gly]+ 15％MEA为吸收剂,考察了液体流量,液体温度,气体流量,气体进口CO2浓度对5％[N1111][Gly]+15％MEA吸收剂降膜吸收性能的影响.结果表明:吸收速率随液体流量先增加之后下降,随液体温度、气体流量及气体进口CO2浓度的增加而增加.
关键词:
离子液体
,
乙醇胺
,
降膜吸收
吴睿
,
朱恂
,
廖强
,
王宏
,
丁玉栋
,
李俊
工程热物理学报
本文采用三维孔隙网络模型从孔隙尺度上对质子交换膜燃料电池气体扩散层中水分蒸发的干燥过程进行了模拟,并考虑了阴极流道的影响.计算结果表明毛细力在气体扩散层的干燥过程中起主要作用,气相从阴极流道底部开始,以沿气体扩散层厚度方向侵入为先,直到到达气体扩散层底部,随后气相才向流道肩部水平延伸侵入.蒸发速率随气体扩散层中水饱和度的变化可分为陡降、缓降、持平、再缓降四个阶段.
关键词:
质子交换膜燃料电池
,
气体扩散层
,
干操
,
孔隙网络模型
,
毛细力
付乾
,
李俊
,
廖强
,
朱恂
,
丁玉栋
工程热物理学报
本文采用过硫酸钾作阴极电子受体,阳极室接种厌氧活性污泥,构建了"H"型微生物燃料电池(MFC),并对电池产电性能进行了实验研究.结果表明,附着在阳极电极表面的生物膜对MFC的产电起着关键性的作用,电池性能随着阴极侧电解质溶液pH值降低而提高,随着过硫酸钾浓度增大而提高.电池的开路电压及最高输出功率在以过硫酸钾做电子受体时都要显著高于常用的铁氰酸钾电子受体.
关键词:
MFC
,
电子受体
,
过硫酸钾
丁玉栋
,
朱恂
,
廖强
,
姬升阳
,
李俊
工程热物理学报
对自制可视化直接甲醇燃料电池单体阴极流场内液滴生长特性、氧气流量和氧气进气温度对流场水淹及电池性能的影响进行了实验研究.结果表明:平行流场中首个液滴大多在流场右上区域冒出;流场中新液滴的出现具有瞬间涌出特性,并优先在流场板和扩散层交界的夹角处及扩散层表面碳纤维束交叉处产生;液滴生长过程具有非连续性,与流道边壁相接触的液滴和液柱的生长速度均大于未接触流道边壁的液滴生长速度,而且液柱有逆气流方向反向生长现象.氧气流量及氧气进气温度的升高,均导致阴极流道内液态水和流场中大液滴数量及形成液柱的长度减少,促使电池性能提高.
关键词:
直接甲醇燃料电池
,
液滴生长特性
,
水淹
,
可视化
丁玉栋
,
廖强
,
朱恂
,
王宏
工程热物理学报
利用网络窄缝通道模拟实验研究DMFC多孔扩散层气液两相逆流传输特性,结果表明,网络结构喉道内水侵渗机制呈＂活塞状＂,孔内侵渗机制包含三种：＂弯月形＂、＂球冠形＂和几何截面突变处＂夹断＂气柱方式;网络结构内空气驱替水的机制包含两种：喉道内呈＂活塞状＂驱替,孔内呈＂球冠形＂驱替;气体流量小,气驱液在网络结构内呈现稳定驱替现象,随着气体流量的增加,逐渐向＂树冠形＂分布转变;网络结构内气相驱动压力随气相流量和水流量的增加而增加;气相饱和度略有减小。
关键词:
多孔介质
,
两相流
,
逆向传输
,
可视化实验
刘忠海
,
丁玉栋
,
王宏
,
张芳芳
,
朱恂
,
廖强
工程热物理学报
采用酸碱中和一步法制备出四甲基铵甘氨酸([N1111][Gly])功能离子液体,并进行1H NMR和TGA表征.通过[N1111][Gly]与单乙醇胺(MEA)水溶液复配成混合吸收剂,研究了不同复配浓度、温度、压力对CO2的吸收性能的影响.结果表明:在MEA溶液中添加[N1111][Gly]功能离子液体可以提高吸收CO2的速率,在本文采用的5种吸收剂中,0.3mol.L-[N1111][Gly]与0.7 mol.L-1MEA复配形成的吸收剂具有较高的吸收容量和较大的吸收速率.温度升高,混合吸收剂吸收CO2的速率增加,但平衡时的吸收容量减小.混合吸收剂的CO2吸收速率和吸收容量均随压力的升高而增加.
关键词:
功能型离子液体
,
MEA
,
二氧化碳
,
吸收
叶丁丁
,
朱恂
,
李俊
,
廖强
,
丁玉栋
工程热物理学报
本文结合恒电流放电时阴极水滴积聚过程,对影响被动式直接甲醇燃料电池恒流放电性能的甲醇浓度、电流密度及环境湿度等因素进行了实验研究及讨论.结果表明:甲醇浓度高于4M时,阴极水淹所造成的氧气传输限制为电池放电时间的控制因素;低电流密度放电时,恒电流放电时间主要受阴极侧水淹的影响;高电流密度时,主要受甲醇消耗的影响;湿度越大越易引起阴极水淹.
关键词:
被动式
,
直接甲醇燃料电池
,
水淹
,
放电性能
丁玉栋
,
廖强
,
朱恂
,
姬升阳
,
李俊
工程热物理学报
本文借助可视化手段,针对平行流场和蛇形流场,实验研究不同放电电流密度、甲醇浓度、进料温度和入口流量对液相进料直接甲醇燃料电池阳极流场流动阻力特性的影响.结果表明:放电电流密度增加,流场压降随之增加,小电流放电,蛇型流场较平行流场压降增加慢,当超过某一值时,蛇型流场的压降增加较平行流场快;随甲醇浓度的提高,进出口压降均略有减小,且两种流场压降变化趋势一致;随进料温度升高,平行流场压降逐渐增大,蛇彤流场压降变化较小;随着甲醇溶液流量增大,平行流场和蛇行流场压降均逐渐增人,平行流场增加缓慢,蛇形流场压降增加速度远大于平行流场.
关键词:
直接甲醇燃料电池
,
阳极流场
,
阻力特性
,
可视化研究
