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基于Thermolib的低氢压PEMFC建模及仿真分析
1
作者 王璇 郭健翔 +1 位作者 韦庆生 李晓锦 《电源技术》 CAS 北大核心 2024年第4期711-717,共7页
重点研究了低氢压条件下质子交换膜燃料电池动态性能的数学仿真模型。不同于传统的搭建电堆各个模块的方式,此模型是基于MATLAB/Simulink环境下的Thermolib全参数化燃料电池仿真模型库建立的PEMFC电堆模型。讨论了氢氧供气压力、流量、... 重点研究了低氢压条件下质子交换膜燃料电池动态性能的数学仿真模型。不同于传统的搭建电堆各个模块的方式,此模型是基于MATLAB/Simulink环境下的Thermolib全参数化燃料电池仿真模型库建立的PEMFC电堆模型。讨论了氢氧供气压力、流量、电池操作温度等参数变化对电堆输出性能的影响。仿真结果表明,该模型可以很好地模拟出低氢压条件下电池的输出特性和动态响应,并且与实验数据有较好的吻合,反映出所建立模型具备很高的正确性、可操作性和有效性,为后续建立燃料电池系统模型和了解其动态行为奠定了良好的基础。 展开更多
关键词 低氢压 质子交换膜燃料电池 Thermolib 动态仿真 输出特性
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单座柱塞式调节阀等百分比型流量特性设计研究 被引量：1
2
作者 张龙 郭健翔 +1 位作者 孙晋飞 闫超杰 《机床与液压》 北大核心 2023年第5期105-110,共6页
通过研究调节阀的流阻系数,发现调节阀的流阻系数主要受阀体和阀芯两部分结构影响。将调节阀的结构特性与等百分比型流量调节特性相结合,推导出等百分比型调节阀各开度下流通面积的求解公式,并依据该公式计算结果运用等值面积曲线法给... 通过研究调节阀的流阻系数,发现调节阀的流阻系数主要受阀体和阀芯两部分结构影响。将调节阀的结构特性与等百分比型流量调节特性相结合,推导出等百分比型调节阀各开度下流通面积的求解公式,并依据该公式计算结果运用等值面积曲线法给出了柱塞式调节阀阀芯型线设计方法。结果显示:依靠该方法所设计的阀芯,调节阀仿真模拟得到的流量调节特性与理想流量调节特性高度吻合。该方法有较高的准确性和可靠性,在一定程度上减轻了传统阀芯设计需要多次进行试验修正的工作量。 展开更多
关键词 调节阀 理想流量调节特征 阀芯设计 数值验证
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直线型柱塞式平衡调节阀结构优化研究
3
作者 于正昌 郭健翔 +2 位作者 张龙 孙晋飞 刘占杰 《机床与液压》 北大核心 2023年第18期45-51,共7页
为解决依靠经验公式设计的柱塞式平衡调节阀流量特性与预期的直线型偏差较大的问题,提出一套优化直线型柱塞式调节阀阀芯结构的方案。该方案将流量系数与流量系数增量共同作为评价线性贴合度的准则,以实验测试为前提,以数值模拟为主要手... 为解决依靠经验公式设计的柱塞式平衡调节阀流量特性与预期的直线型偏差较大的问题,提出一套优化直线型柱塞式调节阀阀芯结构的方案。该方案将流量系数与流量系数增量共同作为评价线性贴合度的准则,以实验测试为前提,以数值模拟为主要手段,逐段对阀芯结构进行调整优化,并通过数值模拟来验证方案的合理性以及准确性。结果表明:依靠该方案优化后的阀芯结构使得流量特性高度贴合直线型,各开度下流量系数较理论值的偏差由优化前多数在8%以上降低到集中在2%以下;各开度下流量系数增量较理论值的偏差由优化前多数在15%以上、最大值达63.26%降低为集中在5%以下、最大值仅为13.62%。 展开更多
关键词 柱塞式调节阀 直线型流量特性 实验测试 数值模拟 结构优化
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可调通风型站台门系统在地铁火灾中的适用性 被引量：3
4
作者 王暨璇 郭健翔 +3 位作者 李清菲 高鑫 孙晋飞 周紫涵 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2020年第7期946-949,共4页
以青岛某地铁车站为研究对象,通过PyroSim软件对火灾场景进行数值模拟,设置屏蔽门与通风窗不同的开闭组合方式,着重分析站台内整体和局部测点的温度、CO质量浓度、能见度等指标。结果表明,相比于单独开启通风窗的工况,同时开启屏蔽门和... 以青岛某地铁车站为研究对象,通过PyroSim软件对火灾场景进行数值模拟,设置屏蔽门与通风窗不同的开闭组合方式,着重分析站台内整体和局部测点的温度、CO质量浓度、能见度等指标。结果表明,相比于单独开启通风窗的工况,同时开启屏蔽门和通风窗的排烟效果较优,单独开启屏蔽门时的排烟效果最差。 展开更多
关键词 站台火灾 数值模拟 屏蔽门 通风窗 烟气流动
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空气幕距挡烟垂壁及火源不同距离的挡烟效果研究 被引量：2
5
作者 郭健翔 周紫涵 +1 位作者 孙晋飞 王暨璇 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期613-619,共7页
火灾发生时,空气幕可以在不影响人员通行情况下阻挡烟气的蔓延,适用于逃生楼梯口处。运用Pyrosim软件,对一简单建筑模型进行火灾模拟,研究空气幕距挡烟垂壁及火源不同距离时的挡烟效果差异,通过烟气蔓延情况,对空气幕处的速度矢量、空... 火灾发生时,空气幕可以在不影响人员通行情况下阻挡烟气的蔓延,适用于逃生楼梯口处。运用Pyrosim软件,对一简单建筑模型进行火灾模拟,研究空气幕距挡烟垂壁及火源不同距离时的挡烟效果差异,通过烟气蔓延情况,对空气幕处的速度矢量、空气幕后方测点处温度、CO浓度等数据进行比较分析,得出空气幕距挡烟垂壁的最优设置距离为0.5~1 m;火源位置对空气幕挡烟性能的影响不大。 展开更多
关键词 安全工程 空气幕 挡烟垂壁 数值模拟 烟气流动
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交叠型群洞车站站厅火灾排烟口相对位置排烟效果影响分析 被引量：1
6
作者 王暨璇 郭健翔 +1 位作者 孙晋飞 周紫涵 《工业安全与环保》 2020年第7期12-16,共5页
以青岛某地铁车站为研究对象,研究火灾工况下风口相对风管位置设置和风口尺寸对地铁站厅层火灾烟气流动的影响,通过对不同时刻人眼高度处的温度值、CO浓度值、可见度数值的分析发现:风口位置位于风管上部效果要优于侧部和下部;通风量一... 以青岛某地铁车站为研究对象,研究火灾工况下风口相对风管位置设置和风口尺寸对地铁站厅层火灾烟气流动的影响,通过对不同时刻人眼高度处的温度值、CO浓度值、可见度数值的分析发现:风口位置位于风管上部效果要优于侧部和下部;通风量一定时,不同风口面积对烟气流动影响较小。 展开更多
关键词 站厅火灾 排烟系统 排风口 能见度 温度
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120℃补气式热泵变工况性能实验研究 被引量：1
7
作者 贺龙彬 郭健翔 +1 位作者 孙晋飞 闫超杰 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期33-38,共6页
利用高温热泵回收工业余热具有巨大的节能潜力,为提升高温热泵的供水温度和适用工况范围,在理论循环分析的基础上,研制了R245fa大温跨喷气增焓超高温热泵机组。以193 m^(3)/h准二级双螺杆压缩式热泵为实验样机,对其动态工况制热性能变... 利用高温热泵回收工业余热具有巨大的节能潜力,为提升高温热泵的供水温度和适用工况范围,在理论循环分析的基础上,研制了R245fa大温跨喷气增焓超高温热泵机组。以193 m^(3)/h准二级双螺杆压缩式热泵为实验样机,对其动态工况制热性能变化规律及全工况适用性进行实验研究。结果表明:在蒸发进水65℃,冷凝出水120℃下,主阀最佳过热度为7℃,辅阀最佳过热度为6℃,系统能效比为1.96,制热量为110.2 kW;该系统在大温跨、高出水温度工况下,具有较好的热力学性能,且存在向更高温度区间运行的潜力。 展开更多
关键词 高温热泵 R245FA 补气增焓 变工况
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R32/R134a自复叠热泵变组分浓度实验分析
8
作者 司成功 郭健翔 +3 位作者 孙晋飞 贺龙彬 王俊鸿 刘占杰 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期538-547,共10页
为缓解热泵大温度跨度运行时容积制热量衰减严重的问题,提出一种新型变组分浓度调控自复叠热泵实验装置,采用非共沸混合制冷剂R32/R134a为工作介质,通过动态监测系统组分浓度分布、制热量、性能系数(COP)等关键性能参数,探究混合工质浓... 为缓解热泵大温度跨度运行时容积制热量衰减严重的问题,提出一种新型变组分浓度调控自复叠热泵实验装置,采用非共沸混合制冷剂R32/R134a为工作介质,通过动态监测系统组分浓度分布、制热量、性能系数(COP)等关键性能参数,探究混合工质浓度变化对自复叠热泵循环性能的影响规律。结果表明:冷凝器出水温度或第一级节流阀开度增加,主路低沸点组分质量分数降低2.5%~8.1%。而随着充注量增加,主路低沸点组分质量分数逐渐增加,排气温度逐渐降低;当充注量增至2.8 kg,出水温度为65℃时,COP达2.22,压缩机排气温度仅为80℃。当低沸点组分质量分数从0.3增加至0.5,排气温度最高可降低25.4%。与单级蒸气压缩系统(SVC)相比,自复叠热泵系统排气温度降低31.2%,以上自复叠热泵组分浓度分布及性能变化规律表明该热泵系统在大温度跨度时具有较明显的性能优势,对于系统长期稳定运行以及节能效应具有显著作用。 展开更多
关键词 自复叠热泵 非共沸工质 变组分浓度 实验研究
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配置点谱方法-人工压缩法(SCM-ACM)求解同心圆筒内流体流动 被引量：1
9
作者 刘宇浩 周家秀 +3 位作者 王露宁 崔苗 林欢 张敬奎 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期326-331,共6页
发展了配置点谱方法SCM(Spectral collocation method)和人工压缩法ACM(Artificial compressibility method)相结合的SCM-ACM数值方法,计算了柱坐标系下稳态不可压缩流动N-S方程组。选取典型的同心圆筒间旋转流动Taylor-Couette流作为... 发展了配置点谱方法SCM(Spectral collocation method)和人工压缩法ACM(Artificial compressibility method)相结合的SCM-ACM数值方法,计算了柱坐标系下稳态不可压缩流动N-S方程组。选取典型的同心圆筒间旋转流动Taylor-Couette流作为测试对象,首先,采用人工压缩法获得人工压缩格式的非稳态可压缩流动控制方程;再将控制方程中的空间偏微分项用配置点谱方法进行离散,得到矩阵形式的代数方程;编写了SCM-ACM求解不可压缩流动问题的程序;最后,通过与公开发表的Taylor-Couette流的计算结果对比,验证了求解程序的有效性。结果证明,本文发展的SCM-ACM数值方法能够用于求解圆筒内不可压缩流体流动问题,该方法既保留了谱方法指数收敛的特性,也具有ACM形式简单和易于实施的特点。本文发展的SCM-ACM数值方法为求解柱坐标下不可压缩流体流动问题提供了一种新的选择。 展开更多
关键词 配置点谱方法 人工压缩法 SCM-ACM 柱坐标系统 不可压缩流动 Taylor-Couette流
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