王世学
,
王飞
,
张星
,
杨博
工程热物理学报
本文以透过燃料电池增湿系统中多孔介质板的热湿传递过程为研究对象,建立了实验系统,测量并比较了高温高湿气体(增湿气体)透过多孔介质板对低温低湿气体(被增湿气体)进行加热加湿时,气体的相对流向、温度与相对湿度等对多孔介质板热湿传递特性的影响.结果表明,在使用相同的多孔介质板的前提下,使用逆流流向、提高增湿气体进口温度和相对湿度对多孔介质板两侧的换热和水分传递量的提高更加有利;同时,使用逆流流向、提高增湿气体进口温度以及降低其相对湿度有助于水分回收率的提高.
关键词:
燃料电池
,
增湿器
,
多孔介质板
,
热湿传递
王世学
,
王健
工程热物理学报
本文设计了一个可视化微小平直流道,利用摄影装置观察记录了液态水通过平板内部直径70μm的微孔在水平平板表面上形成液滴并成长直至脱离的过程,分析了不同流道高度条件下接触角之差与液滴高度和通道内流动空气的雷诺数的关系,并且进一步讨论了平板表面特性对液滴脱离高度和接触角之差的影响.
关键词:
接触角
,
液滴脱离
,
两相流
,
微小流道
张星
,
鲁池
,
王飞
,
王世学
工程热物理学报
为了解决温差发电技术中发电片热端与尾气间传热温差大造成的输出功率和热电转化效率不高的问题,本文提出通过改变尾气与温差发电片热端之间的传热结构,且在结构中充以气液相变工质的方法强化传热,并通过数值模拟的方法比较了加装相变结构前后温差发电器性能的变化.在此基础上,研究了尾气温度、流量及相变换热温差发电器的结构参数对其输出功率及效率的影响规律.结果表明,特定尺寸的相变结构可大幅提高发电器的输出功率及转化效率,但其优化效果受工质蒸发温度的限制.
关键词:
温差发电
,
强化换热
,
相变
,
输出功率
,
优化设计
李桦
,
王世学
工程热物理学报
为了同时解决燃料电池水管理中的干涸(dry out)和水淹(flooding)问题,本文提出了一种主副流道分流式的阴极进气加湿方式,并应用基于不同水传输机理的数学模型研究了这种新型进气方式的加湿效果.模拟结果表明:这种新的阴极进气方式可以在节约50％进气加湿用水量的同时保证电池性能;在不同的水传输机理模型中,电池内各参数在沿气体流动方向的均匀性、变化规律等方面存在显著差异.
关键词:
质子交换膜燃料电池
,
水管理
,
水淹
,
干涸
,
水传输机理
葛明慧
,
赵军
,
王世学
,
赵玉龙
工程热物理学报
本文进行了CO2-水混合蒸气在不锈钢V形纵槽表面进行了凝结换热实验研究.结果表明,CO2质量浓度在80％～94％范围内,两V形纵槽表面的凝结换热特性均优于光滑平板.1 mm×2 mm纵槽冷凝表面的凝结换热系数比平板提高了8.51％～15.4％.在20％～94％浓度范围内,1 mm×2 mm冷凝特性均优于0.5 mm×1 mm冷凝块,所以适当增加肋片的高度和肋间距在一定程度上可以强化冷凝传热过程.
关键词:
不凝性气体
,
CO2
,
强化换热
,
V形纵槽
,
高浓度
王世学
,
牛子洋
,
李汛
工程热物理学报
本文基于多孔介质的气孔分布特性,计算了多孔介质在含水状态下的扩散性能,并且比较了采用两种方式计算相对渗透率时的相对扩散性能。其结果表明,基于气孔分布的计算结果低于与气孔分布无关的计算结果。另外,疏水性含水多孔介质的扩散性能低于亲水性含水多孔介质的扩散性能,基于气孔分布计算含水多孔介质的气体扩散性能时,Wyllie公式并不适用。
关键词:
多孔介质
,
饱和度
,
相对渗透率
,
相对扩散率
王世学
,
田崎丰
,
市川靖
工程热物理学报
本文设计了一个可视化直流道单片电池,通过高倍高速数字摄影装置观察记录了阴极流道壁面和气体扩散层表面的凝结水出现和成长过程,并分析了电池运行温度,阴极气体压力,气体化学当量比以及气体加湿度等参数对阴极流道内液态水的生成和排出的影响。
关键词:
燃料电池
,
可视化
,
水管理
