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光伏发电制氢储能系统仿真及性能分析研究 被引量：13
1
作者 张帆 王博文 +2 位作者 樊林浩 刘智 焦魁 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期2653-2658,共6页
本文构建了包括光伏发电设备、电解池、高压氢储罐以及燃料电池在内的光伏发电制氢储能系统仿真模型,并对系统内部气液两相传输以及能量传输效率进行了预测和分析。结果显示,随电流密度增加,电解池电极内液态水和氧气饱和度分别呈下降... 本文构建了包括光伏发电设备、电解池、高压氢储罐以及燃料电池在内的光伏发电制氢储能系统仿真模型,并对系统内部气液两相传输以及能量传输效率进行了预测和分析。结果显示,随电流密度增加,电解池电极内液态水和氧气饱和度分别呈下降和上升趋势,最后趋于平衡。系统的发电量随光照辐射强度增加和环境温度下降而提高,太阳能整体利用效率在2%~4%之间。最后,以天津地区的气象参数为例,计算了系统的储氢量、发电量和能量转换效率。 展开更多
关键词 可再生能源系统 电解池 燃料电池 气液两相传输
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端基对固态电解质离子传输和传热性能的影响
2
作者 王家歧 樊林浩 +2 位作者 李伟卓 焦魁 杜青 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1464-1469,共6页
本文研究了不同端基聚合物下聚环氧乙烷(PEO)和双(三氟甲磺酰亚胺)锂盐(LiTFSI)固体聚合物电解质的离子扩散系数和热导率,并对其结构性质进行了分析,以研究离子输运和热传导机理。结果表明,以端甲氧基聚环氧乙烷为基体电解质具有较好的... 本文研究了不同端基聚合物下聚环氧乙烷(PEO)和双(三氟甲磺酰亚胺)锂盐(LiTFSI)固体聚合物电解质的离子扩散系数和热导率,并对其结构性质进行了分析,以研究离子输运和热传导机理。结果表明,以端甲氧基聚环氧乙烷为基体电解质具有较好的离子传输性能,因为更多的自由锂离子能够传输。然而,其导热性质更差,因为声子谱转移到更高的频率,这表明高频声子散射的增强导致热导率降低。这些结论对PEO-LiTFSI电解质设计有着很好的指导意义。 展开更多
关键词 固体聚合物电解质 分子动力学 离子传输 热导率
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压缩对不同疏水性处理气体扩散层内两相流的影响 被引量：2
3
作者 焦魁 孙晓妍 +1 位作者 周侠 樊林浩 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期1-6,共6页
聚四氟乙烯(PTFE)常用于调节质子交换膜燃料电池(PEMFC)中气体扩散层(GDL)的疏水性。目前虽有很多关于PTFE对GDL中水传输影响的研究,但同时考虑三维GDL微孔结构和压缩影响的研究还很缺乏。本文研究了压缩对不同接触角(不同PTFE含量)的GD... 聚四氟乙烯(PTFE)常用于调节质子交换膜燃料电池(PEMFC)中气体扩散层(GDL)的疏水性。目前虽有很多关于PTFE对GDL中水传输影响的研究,但同时考虑三维GDL微孔结构和压缩影响的研究还很缺乏。本文研究了压缩对不同接触角(不同PTFE含量)的GDL微孔结构中水传输行为的影响。通过耦合有限元方法(FEM)和流体体积(VOF)模型来模拟未压缩及压缩GDL中的两相流现象。结果表明,采用不同的接触角时,压缩对GDL内水传输行为的影响不同。压缩有利于水从GDL中排出,并促进水在GDL中的不均匀分布;压缩还促进了亲水性GDL内水在脊下的堆积,以及疏水性GDL内水在流道下方的堆积。由此可见,在进行GDL中内水传输行为研究时,应同时考虑压缩和接触角的影响。 展开更多
关键词 PTFE 气体扩散层 压缩 两相流
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环境温度对纸基微流体燃料电池性能影响的实验研究
4
作者 刘智 马继成 +4 位作者 杜青 焦魁 白富强 王博文 樊林浩 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1096-1102,共7页
随着诊断和传感领域中小型电子设备对便携式、可持续、清洁电源的需求,刺激了对新型微型电源的研究与开发。纸基微流体燃料电池凭借其结构简单、成本低廉、无污染的特点逐渐成为医学诊断微型电子设备最有前景的供能装置。本文研究了环... 随着诊断和传感领域中小型电子设备对便携式、可持续、清洁电源的需求,刺激了对新型微型电源的研究与开发。纸基微流体燃料电池凭借其结构简单、成本低廉、无污染的特点逐渐成为医学诊断微型电子设备最有前景的供能装置。本文研究了环境温度、燃料浓度对纸基微流体燃料电池输出性能的影响,并且研究了高温下纸基微流体燃料电池的耐久性。研究结果表明,随着环境温度的增大,催化活性不断增强,电池内部离子传输阻力减小,燃料电池输出性能不断提高,温度为45℃时,燃料电池性能达到最优,其峰值功率密度为22.26 mW/cm^(2);提高燃料浓度有利于增强电池内部离子传输速率,减少离子传输阻力,使得电池性能提升;在高温下长时间工作,电池催化剂活性下降,内部离子传输阻力增大,电池性能下降。 展开更多
关键词 纸基微流体燃料电池 环境温度 传输阻力 电池性能 耐久性
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稀硫酸对水泥水化过程的影响 被引量：1
5
作者 王景然 杨龙 +2 位作者 董远智 樊林浩 江进情 《信息记录材料》 2017年第4期30-31,共2页
以含尖晶石的高铝水泥为主要胶凝材料,分析稀硫酸溶液对其水化过程中pH值、离子浓度和水化产物的影响。结果表明,稀硫酸导致水泥早期溶液呈强酸性,随水化时间的延长pH值逐渐增大,Al3+的浓度先增加后减少,Ca^(2+)的浓度随水化时间的延长... 以含尖晶石的高铝水泥为主要胶凝材料,分析稀硫酸溶液对其水化过程中pH值、离子浓度和水化产物的影响。结果表明,稀硫酸导致水泥早期溶液呈强酸性,随水化时间的延长pH值逐渐增大,Al3+的浓度先增加后减少,Ca^(2+)的浓度随水化时间的延长逐渐增加,促进水化产物生成钙矾石。 展开更多
关键词 水泥 硫酸 水化
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高电流、低加湿工况下PEMFC的性能研究 被引量：1
6
作者 樊林浩 张国宾 焦魁 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期870-876,共7页
本文建立了一个质子交换膜燃料电池的三维多相流数值模型,并在此模型的基础上,对低加湿工况下的燃料电池性能进行了研究。研究发现在高电流工况下工作的燃料电池对进气加湿的依赖程度降低,其阴极进气不加湿,性能几乎不会下降,阳极进气... 本文建立了一个质子交换膜燃料电池的三维多相流数值模型,并在此模型的基础上,对低加湿工况下的燃料电池性能进行了研究。研究发现在高电流工况下工作的燃料电池对进气加湿的依赖程度降低,其阴极进气不加湿,性能几乎不会下降,阳极进气低加湿时性能虽然有所下降,但幅度较小,主要是因为电池能利用自身阴极催化层产生的水对电解质进行加湿.同时本文还研究发现在阳极低加湿工况下,进气逆流更有利于电池的性能。 展开更多
关键词 质子交换膜燃料电池 高电流密度 低加湿 性能
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“1+N+X”产教融合协同育人模式在储能专业人才培养中的探索与实践 被引量：4
7
作者 李巾锭 樊林浩 +7 位作者 张寿行 李斯奇 王惟宇 杜青 凌国维 潘刚 焦魁 王成山 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2099-2106,共8页
在实现“双碳”目标过程中,我国高度重视先进储能技术创新。在国家政策和产业需求的推动下,储能技术高速发展,导致储能领域规模化发展所需基础人才缺口严峻、高端专业人才严重短缺;教育部在2020年新建储能科学与工程专业,以满足储能领... 在实现“双碳”目标过程中,我国高度重视先进储能技术创新。在国家政策和产业需求的推动下,储能技术高速发展,导致储能领域规模化发展所需基础人才缺口严峻、高端专业人才严重短缺;教育部在2020年新建储能科学与工程专业,以满足储能领域“高精尖缺”人才培养需求。而储能科学与工程是一门由动力工程及工程热物理、化学工程与技术、电气工程、材料科学与工程、管理科学与工程等多学科渗透、融合形成的新学科,是典型的交叉学科,学科覆盖面广、知识结构复杂,因此其高端人才培养也面临严峻的挑战。面对以上难题,天津大学基于丰富的新工科教育改革经验,突破现有学科和专业束缚,依托国家储能技术产教融合创新平台实施储能专业人才培养的探索与实践,通过校企联合培养模式改革、共建校企联合实习实践基地、企业导师队伍建设等系列举措构建“1+N+X”产教融合协同育人模式,在天津大学储能专业研究生培养、本科生企业实习、项目制实践教学、高端培训等人才培养环节进行实践与探索,并取得良好效果,对储能领域高端人才培养具有推广价值。 展开更多
关键词 产教融合 人才培养 储能
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