电池包底部穿刺内部结构变形位移响应仿真分析

针对电池包发生底部穿刺时电动车容易发生自燃等严重事故的问题,提出一种护栏杆件冲击电池包底部的简化模型,运用Crushable Foam材料模型以及均质化建模方法建立了锂离子电池模型,并仿真分析了电池包整体受到方向、大小不断变化的动态冲击过程,探究电池包内部结构和锂离子电池的变形与位移情况。仿真结果表明:电池包箱体受挤压部位和侧面下部分布以及横向下压杆中间位置应力分布达到296. 5 MPa,发生塑性变形和底部穿刺的概率较大;内部电池发生严重变形和旋转位移,对电池包热失控和供电稳定产生威胁。基于电池包损伤结果,进一步讨论了改进方法。对电池包底部冲击安全标准制定和电池包设计工作具有参考意义。     

Pt掺杂CeO2对磷酸铁锂电池热失控特征气体CO的吸附与传感机理研究

近年来,磷酸铁锂储能电池热失控现象引发的安全问题备受关注,热失控气体特征量的有效检测对评估其运行状态具有重要意义,其中一氧化碳(CO)是磷酸铁锂储能电池过充热失控的重要特征气体。基于第一性原理建立了本征二氧化铈(CeO₂)、铂(Pt)掺杂改性CeO₂模型及CO吸附模型,从吸附能、电荷转移、能带、态密度等方面分析了CeO₂基气敏材料的改性机理和气体吸附机理。结果表明本征二氧化铈吸附一氧化碳(CO—CeO₂)的吸附能仅为-0.202 8 eV,表现出较弱的物理吸附能力,而铂掺杂二氧化铈(Pt—CeO₂)对CO的吸附能达到-0.802 0 eV,表现出优异的化学吸附性能,对应的电荷转移值为0.029 0 e,掺杂Pt后CeO₂的能带从1.933 eV降低到1.259 eV,对CO的吸附距离从3.183?缩短为2.021?。因此,Pt掺杂改性CeO₂可作为磷酸铁锂电池热失控特征气体CO检测传感器的候选者,为开发高灵敏、低功耗的磷酸铁锂储能电池...     

内阻取值方式对锂电池热模型精度的影响

采用恒定法及动态法对单体三元锂离子电池热模型中内阻参数的取值进行研究。建立了电池三维热模型,分析了不同内阻取值方式对锂离子电池热模型精度的影响,通过Ansys workbench中的瞬态热分析模块对25℃下不同倍率放电时的电池温升情况进行建模仿真,并与实验结果进行对比。结果表明:取动态内阻的热模型仿真曲线相对于恒定内阻仿真曲线的精度明显更高,在1C、2C、3C放电倍率下,仿真曲线与实测曲线的最大偏差分别为0.43、0.52、0.97℃,平均偏差分别为0.20、0.15、0.49℃。     

线性羧酸酯对锰酸锂-石墨电池低温性能的影响

以线性羧酸酯EA、EP和EB分别替代工业用1.0 mol/L LiPF6 EC/EMC/DMC(1：1：1,质量比)电解液中的DMC,配制了1.0 mol/L LiPF6 EC/EMC/EA (1：1：2,质量比)、1.0 mol/L LiPF6 EC/EMC/EP (1：1：2,质量比)和1.0 mol/L LiPF6 EC/EMC/EB (1：1：2,质量比)3种包含线性羧酸酯的电解液,采用18650全电池研究线性羧酸酯作为电解液溶剂组元对锰酸锂?石墨电池低温性能的影响。结果表明,采用3种包含线性羧酸酯的电解液,电池在?20°C、5C倍率下放电容量保持率均大于93%,而采用工业用电解液时,电池无法在?20°C、5C倍率下放电。电化学阻抗谱分析表明,在低温下电池放电容量和放电能量衰减的主要原因是电荷转移阻抗随温度的降低而增大。在3种含线性羧酸酯的电解液中,使用1.0 mol/L LiPF6 EC/EMC/EA (1：1：2,质量比)电解液的电池因具有最低的电荷转移阻抗,表现出最好的电化学性能,在?40°C下放电容量保持率大于90%,在?60°C下放电容量保持率大于44.41%。     

160km/h工程车车轮热负荷研究及强度分析

以160km/h工程车的车轮为研究对象,运用有限元分析方法,分析了车轮轮径、制动缸压力和环境温度对车轮热负荷的影响,并计算了热载荷对车轮强度的影响。有限元分析结果表明,初始条件相同时,大轮径车轮踏面的最高温度低于小轮径车轮;制动缸压力和环境温度影响车轮踏面达到最高温度所用的时间,初始值越大,用时越短,但随后踏面温度下降却越快。热载荷对车轮强度主要有2个方面的影响:其一,影响车轮最高应力的位置,施加热载荷后最高温度由轮毂孔附近变为踏面位置;其二,影响车轮的最大应力值,热-机载荷共同作用下车轮的最大应力值在各工况下均有不同幅度的增大。     

锂电池LiClO4-PC-DMC电解液体系离子迁移性质研究

采用电导率和粘度测量的方法研究了锂电池LiClO4-PC-DMC电解液体系的离子迁移性质,以FTIR方法表征了电解液中离子与溶剂分子以及溶剂分子之间的相互作用。结果表明,LiClO4-PC-DMC电解液的电导率随LiClO4浓度的增大先增大后减小,随测量温度升高而增大;FTIR方法分析结果表明,随着PC浓度的增加混合溶剂的羰基峰紫移和DMC的醚氧不对称伸缩振动峰紫移,锂离子与溶剂分子的相互作用使羰基峰红移、醚氧不对称伸缩振动峰紫移,这种Li 与羰基氧及醚氧之间的相互作用引起了电解液的电导率随Li 浓度与混合溶剂浓度的变化而变化。当温度一定时,0.8 mol.L-1LiClO4PC-DMC(1∶1)具有较好的低温性能。     

锂电池单体起火燃烧过程仿真模拟

电动汽车火灾事故频发使车用锂电池安全问题受到广泛关注。为研究车用锂电池起火燃烧特性,建立一种基于火灾动力学理论的锂电池单体起火燃烧数值模型,并借助FDS进行模型计算和仿真。以某款车用锂电池单体为研究对象,对该单体在热失控时的起火燃烧过程进行仿真,并进行该单体的热失控实验。与实验结果对比发现,模型准确地模拟出单体燃烧时冒烟、起火、剧烈燃烧、熄灭的火情演变过程,仿真温度曲线揭示了电池热失控时燃烧速度快、火焰强度大、热量爆发集中的特点,验证了模型的可靠性。分析仿真得到的CO_2释放速率、CO释放速率、热释放速率和总释放热量等参数随时间的变化曲线,研究结果表明:有效抑制单体热失控及其燃烧蔓延对提高电池包安全性有重要意义。     

VC—Li2 CO3电解液添加剂对锂离子电池TMP基阻燃电解液电化学性能的影响

以磷酸三甲酯(TMP)为阻燃添加剂制备了4种锂离子电池电解液1mol·L-1LiPF6(1-y%)(ECn-DMC1.0-EMC1.0)-y%TMP((n,Y)=(1,44%),(1.5,39%),(2,35%),(1.0,0%)).考察了碳酸亚乙烯酯--碳酸锂添加剂对采用磷酸三甲酯阻燃添加刑的电解液的石墨负极与LiCoO2正极电化学性能的影响.结果表明,制备的1mol·L-1LiPF661%(EC1.5-DMC1.0-EMC1.0)-39%TMP-4%VC-0.05 mol·L-1CO3电解液具有较好的综合电化学性能,VC-Li2CO3添加剂有效抑制了TMP在碳电极的分解和共嵌入行为.采用这种电解液制备的Li/graphite电池的首次放电比容量为336.5 mAh·g-1、以0.1C倍率循环20次的放电比容量为334.5 mAh·g-1,制备的Li/LiCoO2电池的首次放电比容量为145.2 mAh·g-1、以0.1 C倍率循环20次的放电比容量为136.5 mAh·g-1.     

Gemini表面活性剂在气/液界面上的微区形貌随表面压的变化

测定了Gemini表面活性剂在pH值为10.86,NaBr浓度为1.0mol/L的溶液气/液界面上的表面压-分子面积的等温线。用自制的Brewster角显微镜(BAM)观察了由Gemini表面活性剂在界面上所形成单分子膜的微区形貌随表面压的变化。结果表明:当pH值为10.86时,Gemini表面活性剂在1.0mol/LNaBr溶液的气/液界面上生成了凝聚态的单分子膜;当表面压较低时,观察到在界面上形成了同心圆结构;随着表面压的增加,这些同心圆可发生聚并而形成多中心结构。     

ZL116铝合金真空吸铸的有效应力分布预测与控制

为了减少铸件在真空吸铸凝固成型过程中可能出现热裂等缺陷,课题组采用有限元分析软件ProCAST 对ZL116铝合金铸件的 温度场和应力场进行数值模拟,分析了在温度场和应力场下浇注温度、换热系数以及模具壁厚对铸件最大有效应力和铸件中心有效应力的影响;对铸件内部有效应 力分布进行了预测,并进行了实验验证。结果表明：在浇注温度为700 ℃,换热系数为5 000 W/(m·K),并且模具壁变厚时,可以有效地降低铸件的最大有效应力, 铸件中心的有效应力也得到减小;同时铸件内部的有效应力能够均匀分布,减少热裂倾向,得到质量良好的铸件。     

采用改性PVC填料的生物膜法污水处理实验研究

采用单级生物接触氧化池和PVC改性填料处理人工配置的原水,通过改变原水COD浓度、温度、气液比、进水流量,对填料的挂膜时间和工艺的运行效能进行分析,获得较好的工况参数。结果表明:有机负荷和温度均会对挂膜时间产生影响,原水浓度越高,挂膜完成时间越短;环境温度为30℃左右时,挂膜时间较短;采用好氧生物接触法对污水进行处理时,必须要有适量的溶解氧供给;对本研究所示的单级生物接触氧化池,建议控制气液比为10∶1。     

AspenPlus软件在模拟沼气脱碳制取车用燃气中的应用

本文通过Aspen Plus模拟软件对沼气用MDEA(N-甲基二乙醇胺)法脱除二氧化碳净化制取车用燃气的工艺过程进行模拟计算,通过软件灵敏度分析可以得出本文最佳吸收液温度为30℃、最佳的溶液循环量为2.5t/h、吸收液的最佳浓度选择为17%、原料气进口温度对于净化气中CO2浓度的影响较小,通过对工艺流程的模拟,可以为下一步制取生物天然气的实验研究提供理论依据。     

Cu-Ni-Si-Cr合金动态再结晶行为及组织演变研究

利用Gleeble 1500D热模拟试验机,研究了Cu Ni Si Cr合金在不同应变速率和不同变形温度下流变应力与应变速率、变形温度之间的关系及其组织在热压缩过程中的变化.结果表明,应变速率和变形温度的变化对合金的再结晶影响较大,变形温度越高,合金越容易发生动态再结晶,应变速率越小,合金也越容易发生动态再结晶;在同一应变速率下合金动态再结晶的显微组织受到变形温度的强烈影响;并利用Arrhenius双曲正弦函数求得Cu Ni Si Cr热变形激活能Q为265.9 kJ/mol.     

气-液界面上TTAB水溶液动态表面张力的研究

滴体积法测定30℃时气-液界面上十四烷基三甲基溴化铵(TTAB)水溶液的动态表面张力.根据动态表面张力随浓度的变化规律研究TTAB分子的吸附动力学.发现在气-液两相界面上,TTAB分子的吸附机理与溶液浓度有关.在小于CMC的极低浓度时,TTAB水溶液的吸附为纯扩散控制机理.随浓度增大,吸附机理由纯扩散控制转变为受扩散-动力学控制.     

立式异径螺旋火管废热锅炉的热力分析

对立式异径螺旋火管锅炉的操作数据和结构数据进行物料估算,建立了数学模型,并通过编程计算和热力分析得到了该锅炉的操作性能参数,分析了其工作状况。结果表明:在操作条件下,锅炉的气侧垢阻和气侧对流传热热阻具有相同的数量级,是控制热阻,此时在一定的温度范围内适当提高进气温度,可使气体的流速增加,从而减小控制热阻,使出口温度降低,改善传热性能。但如果气侧垢阻小于1.0×10-4m2.K/W时,工艺气体进口温度的提高对出口影响可以忽略。同时得出了工艺气的质量流量、进口温度和产汽量三者之间的关系,并提出了调整和改进意见。     

功能化聚氯乙烯树脂对Cu~(2+)的吸附性能

以聚氯乙烯为原料,依次与二乙烯三胺、二硫化碳和氯乙酸反应,合成了含氮、氧、硫配位原子的功能化聚氯乙烯树脂,探讨了该树脂在不同的吸附时间、Cu2 浓度、pH值、温度等条件下对Cu2 的吸附行为.结果表明,树脂对Cu2 具有较快的动力学吸附速率;在30℃,pH值为5.7、Cu2 的初始浓度为16.03 mmol/L时,该树脂对Cu2 的吸附量为0.78 mmol/g.吸附过程符合Freundlich吸附等温式,吸附的活化能为34.83 kJ/mol.用0.2 mol/L的HNO3溶液作为洗脱剂洗脱吸附Cu2 后的树脂,洗脱率可达96.5%.     

低温2A12铝铜合金硬质阳极氧化工艺研究

采用k(33)设计正交实验,以浓度28%的硫酸为基础电解液,通过对氧化时间的优化,得出2A12铝铜合金硬质阳极氧化的最佳工艺条件:电流密度4A/dm2、槽液温度-8℃、氧化时间90min,在此条件下生成的硬质氧化膜膜厚大于40μm,硬度可达340HV,点滴实验耐腐蚀时间大于30min.     

轻油油藏高压注空气油与空气反应的活性研究

通过压力差热分析实验(PDSC)和热重与差热分析实验（TG/DSC），研究了鄯善轻油油藏原油在岩石矿物组成、温度、压力等的影响下，同空气反应的活性情况，以及由于氧化反应引起的自动升温及放热情况。结果表明，对鄯善油样，在温度低于300℃时，同氧气的反应能力很强，并能产生大量的热，同时增加压力能急剧提高氧化反应速度，在低温范围内，氧化反应放热量增加，热流曲线变得陡直；当压力达到4136kPa、温度215~220℃时油样表现出剧烈放热反应，出现气相中的燃烧或爆炸反应，放出大量的热；油样的氧化反应，也由于表面积的增加而加强，由于地层岩石中可能含有微量元素，起到催化作用，增进了油样氧化反应；在低温范围内鄯善油样有很强的挥发趋势，并没有反映出油样在气相中的氧化反应情况；同时油样具有较高API重度，低压条件下TG/DSC测试结果并不能全面反映氧化反应的趋势，高压条件下的TG/DSC或PDSC测试以及ARC测试是非常重要的。     

硫酸生产中的废热回收与利用

1　概述硫酸生产过程中会产生大量的热 ,这些热的来源有四个部分 :含硫原料的燃烧 ,二氧化硫的转化 ,气体干燥和二氧化硫吸收 (或冷凝成酸 )。不同原料生产硫酸所产生的热在 5 .85X10 6～ 8.12X10 6kJ/t硫酸之间 [1],习惯上又将这些热分为三类 :燃烧或焚烧过程中产生的 10 0 0℃左右的热烟气及沸腾床中 85 0℃床层的余热称作高温废热 ,转化过程中 5 0 0～6 0 0℃转化气的热称为中温余热 ,干燥吸收 (或冷凝成酸 )过程 10 0℃左右循环酸的热称为低温余热。高温废热占总废热的 5 2 ～ 6 7 ,低温废热占总废热的 2 0 ～ 30 ,数量可观 ,若能…     

变制冷剂流量制冷循环性能与气液两相流流型的研究

实验应用流动显示方法,发现变制冷剂流量制冷循环的蒸发器入口(也是膨胀阀出口)的制冷剂流动存在两类不同的气液两相流流型--液气分相流和泡气分相流,并且存在流型转变的过渡区域.在不同的气液两相流流型时,变制冷剂流量制冷循环的制冷量、过热度、排气温度等性能截然不同,在流型转变的过渡区域,制冷循环处于波动之中.