【摘 要】
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我国干热岩储量巨大,如何高效、可持续地利用干热岩发电是目前需要解决的关键技术问题。干热岩地热储层的传热方式几乎为纯导热方式,长时间不间断地开采会造成热储层开采区局部温度下降过快,甚至出现局部“热枯竭”现象。为避免这种情况发生,本研究构建了地热-太阳能混合热源动态匹配发电系统,通过将太阳能与地热能耦合利用的方式来缓解干热岩局部“热枯竭”现象。耦合系统中地热-太阳能混合热源采用动态匹配方式,通过调整发
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我国干热岩储量巨大,如何高效、可持续地利用干热岩发电是目前需要解决的关键技术问题。干热岩地热储层的传热方式几乎为纯导热方式,长时间不间断地开采会造成热储层开采区局部温度下降过快,甚至出现局部“热枯竭”现象。为避免这种情况发生,本研究构建了地热-太阳能混合热源动态匹配发电系统,通过将太阳能与地热能耦合利用的方式来缓解干热岩局部“热枯竭”现象。耦合系统中地热-太阳能混合热源采用动态匹配方式,通过调整发电循环工质进入混合热源系统加入的方式或顺序来实现净发电量最大化。构建的发电系统中,净发电量保持恒定,从而
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风力发电机的空气动力学性能是决定风力机安全与效率的最重要因素之一。但由于影响风力机气动性能参数众多,更加高效精确地模拟风力机的气动特性一直是风力机研究的重要发展方向。本研究采用浸入边界法对风力机的不同翼型、单级风力机和两级风力机的气动力学进行了一系列的研究。本文所做的主要工作及有价值的结论如下:(1)浸入边界法可以精确地模拟翼型的升力,而对于阻力的模拟,相对网格具有严格的一阶精度。并提出一种简单有
太阳能、风能等可再生能源因其随机性和波动性给建筑可再生能源系统供能侧与负荷侧的匹配性造成很大的影响。作为解决可再生能源系统供需匹配问题的一种重要技术，负荷预测所起的作用日益突出。为了保证能源系统在运行时的安全、稳定和高效，如何实现快速与准确的预测负荷备受关注并被广泛研究。在传统的负荷预测模型中，主要考虑环境参数及历史负荷数据，对于室内人员与建筑环境的相互作用关注不足。而室内人员行为是影响建筑负荷的
气体扩散层(gas diffusion layer, GDL)中的气液两相流对质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell, PEMFC)的水管理起着至关重要的作用。实际过程中，燃料电池需要一定的组装压力实现气体的密封以及相关部件的紧密接触，气体扩散层在组装压力作用下会发生结构变形，对其内部两相流动和燃料电池性能产生重要的影响。 本文采用随机模型重建了
现如今,全球可持续性发展所面临的主要问题在于资源短缺与环境污染。相比于传统的燃油汽车,电动汽车因具备零排放和高能量利用效率双重优势,成为全球汽车行业转型的主要方向。动力电池作为电动汽车的关键部件之一,其性能的优劣直接决定了电动汽车的性能和安全性。在各类动力电池中,锂离子电池具有较高的性能比,成为目前最具有发展前景的电动汽车动力源之一。但是在充放电循环过程中,锂离子电池内部会产生大量热量,而过热、燃
在能源危机持续蔓延的今天,如果能对众多领域内产生的巨额低温余热能进行回收利用,将对节能减排做出巨大贡献。目前在低温余热回收领域,热再生氨基液流电池能够很好地满足热电转化过程中高功率密度,可扩展性以及低成本的要求,具有较好的应用前景。但热再生氨基液流电池研究还不成熟,其功率密度还有待提高。综合目前的研究进展,从电池流道和内部自放电的角度研究,具有较大的提升空间。因此本文通过电池流道和内部自放电现象的
燃料电池(Fuel Cell)是一种直接将储存在反应物中的化学能高效、无污染的转化为可直接利用的电能的能量转换装置。其中,质子交换膜燃料由于其电池噪声小、操作温度低、能量密度高、启动速度快、响应迅速等的优点是目前使用最广泛的一种。燃料电池催化层由碳负载的铂颗粒、离子和催化剂孔隙组成,决定着电池性能并且是燃料电池高成本的主要原因。在实际运行中,燃料电池会经历频繁的启动/停止开关,在此过程中电池的温度
质子交换膜燃料电池PEMFC具有零排放,低噪声和高功率密度等突出优点。在各组件通过装配压力组装在一起时,气体扩散层GDL起到主要的支撑作用。随着装配压力的增加,GDL的微观结构发生了很大变化。装配压力的增加虽然有助于避免气体泄漏并降低燃料电池的接触电阻,但也会导致燃料电池中物质传输阻力的增加,会给PEMFC的水热管理以及电池性能带来新的问题。因此压缩对GDL中传输特性的研究具有十分重要的意义。本研
质子交换膜燃料电池(PEMFC)由于具有零污染、响应迅速、能量转换密度高等特点,得到了大家的关注。在PEMFC的反应过程中,其最终产物只有水。气态水在催化层(CL)上凝聚成液态水,通过气体扩散层,传输到流道中,在反应气体的吹扫作用下,离开电池内部。如果液态水不能够有效地快速排出燃料电池,电池内部就会发生水淹现象。电池内部过多的水不仅阻塞反应气体的传输,同时,可能会导致质子交换膜的破裂,影响燃料电池
盘式永磁电机的环形转子是典型的环状周期结构,在磁拉力作用下将产生面外弹性振动。本文研究了机磁耦联振动对环形转子动力学特性的影响。本文的主要内容如下:首先,通过Hamilton原理在磁场随动坐标系下建立了计入腹板动、静支撑刚度的时不变面外振动模型。根据振动理论求解特征值,研究了振动波数、转速、腹板厚度等机械参数和充磁厚度、剩磁、气隙长度等磁参数对振动稳定性和频率特性的影响。得到了颤振和发散不稳定区域
质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)以其能量转化效率高、启动快和除了水之外零排放等突出优点被认为是未来最重要的绿色能源动力装置之一,而燃料电池的水热管理是其商业化发展的核心问题。近年来,随着研究的不断深入发现优化流场设计可以有效提高PEMFC功率密度,改善其耐久性并降低成本。理想的流场应具有高电导率和热导率,维持整个电极区域内反应气