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燃料电池%2f微透平混合发电装置系统建模与仿真.pdf58页
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重庆大学硕士学位论文
燃料电池 （FC ）是一种高效低污染的新型能量转换装置，其发电效率可达到
有非常好的发展前景，目前很多国家都很重视对燃料电池的研究开发
工作。固体氧化物燃料电池（SOFC ）是燃料电池的一种，由于它的排气温度很高，
有非常大的余热利用价值，若将SOFC和微型燃气轮机（MGT ）组成联合循环装置，
可以大大提高热效率，充分利用能源，还可以有效降低排放，减少污染。因此，
由燃料电池和微型燃气轮机组成的联合循环装置具有强大的生命力，对其进行性
能分析具有重要的现实意义。
由于燃料电池系统工作在高温、封闭、复杂的环境下，内部状态测量极为困
难，试验分析代价很高，有时甚至是不可能的。为提高其性能并确保其安全、长
寿命运行，本文采用数值分析的方法，建立燃料电池/微透平联合循环系统的数学
模型来对系统进行性能仿真分析。
本文研究工作主要分三个部分：第一部分对一个以天然气为燃料采用内部重
整的管型SOFC堆进行了理论和性能分析。计算分析了系统参数（电流密度、工作
温度和压力以及燃料流量等）对电池性能（电池电压、发电量及发电效率等）的
影响。结果表明：增加电池的工作温度和压力都可以改善燃料电池的性能。第二
部分利用有限元分析软件FEMLAB对燃料电池进行稳态数值模拟。基于质量、动
量和能量平衡并耦合流体流动、热量产生和传递以及电化学知识建立了管型SOFC
的CFD模型。模型中采用质量、动量、能量和组分守恒方程描述电池内的流动、
传热传质等物理过程，
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你可能喜欢,根据体积变化判断做功情况,分子势能的变化;对温度是分子平均动能标志的理解;正确理解"能量耗散"和"品质降低".根据理想气体状态方程分析答题.根据理想气体状态方程求出吸进的空气相当于标准状态下的体积.从而通过标准状态下气体的体积求出气体的摩尔数,根据阿伏伽德罗常数求出气体的分子数.,地震波是机械波,地震波中既有横波也有纵波.相对论认为:真空中的光速在不同惯性参照系中是相同的.来自遥远星系上的元素发出的光波长变长,频率变小,产生多普勒效应,说明星系离我们的距离越来越大.太阳能真空玻璃管采用镀膜技术增加透射光,这是利用了光的干涉原理.由波动图象可以求出波长,由质点的振动图象可以求出波的周期,进一步求出波的频率,由波速公式可以求出波的传播速度,根据支点的振动方向可以判断出波的传播方向.由光的折射定律可以求出光的折射角,由数学知识求出光在玻璃砖中的路程,然后求出光的传播时间.,根据光电效应方程,可知道光电子的最大初动能与什么因素有关.,逸出功,光电效应方程可写成.发生光电效应的条件是或,与入射光的强度无关.衰变生成核原子核,衰变生成电子,关键质量数和电荷数守恒判断衰变次数,每一次衰变都会有一个中子转变为质子.三个运动员所受合外力为零,动量守恒,根据动量守恒定律求出撞后共同速度,若此速度与前锋速度方向相同则可以得分.
解:,:,燃气由液态变为气态的过程中体积增大,因此对外做功,故正确;,燃气由液态变为气态的过程中分子势能增大,故错误;,燃气在燃烧室燃烧的过程中气体体积变大,要克服分子力做功,分子势能增加,故正确;,燃气在燃烧后释放在周围环境中的能量变为品质低的大气内能,能量耗散了,很难再被利用,故错误.故选.,由可知,如果保持气体的体积不变,温度升高,压强增大,故错误;,由可知,如果保持气体的体积不变,温度升高,压强增大,故正确;,由可知,如果保持气体的温度不变,体积越小,压强越大,故正确;,由可知,如果保持气体的压强不变,温度越高,体积越大,故错误;故选.他吸入的空气分子总数约为个.,四川汶川县发生级强烈地震,地震波是机械波,其中既有横波也有纵波,故正确;,相对论认为,真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的,故正确;,由多普勒效应可知,如果测量到来自遥远星系上某些元素发出的光波波长比地球上这些元素静止时发光的波长长,这说明该星系正在远离我们而去,故正确;,照相机镜头采用镀膜技术增加透射光,这是利用了光的干涉原理,故错误;故选.由图甲可知,波长;由图乙可知,质点的振动周期为,则波的周期为,频率;波速;由图乙可知,在图示时刻质点由平衡位置向最大位移处振动,由微平移法可知,波沿想轴负方向传播.由光的折射定律得:,,则折射角;由数学知识可知,光在玻璃砖中的路程,光在玻璃砖中的传播速度,光在玻璃砖中的传播时间.,,发生光电效应时,光电子的最大初动能取决于入射光的频率,与入射光的强度无关.故错误.,根据光电效应方程,可知光电子的最大初动能随照射光的频率增大而增大,故正确.,入射光的频率大于极限频率时,发生光电效应,因为极限波长,所以入射光的波长必须小于此波长,才能产生光电效应.故正确.,光电效应与入射光的强度无关,取决于入射光的频率,故错误.故选.关键质量数守恒和电荷数守恒知衰变为,需经过次衰变和次衰变,每经过一次衰变就会有一个中子转变为质子,同时放出一个电子,所以共有个中子转化为质子.以前锋速度方向为正方向,设撞后共同速度为,碰撞过程动量守恒,根据动量守恒定律得:,解得:;所以他们碰撞后的共同速率为,方向与前锋方向相同,所以可以得分,如图所示.故答案为:,;;;,;;;;沿轴向左;;;,;;;方向见右图;能得分.
本题综合考查了选修,,的知识,在高考中,选修内容出难题的可能性不大,只要熟练掌握高中物体的选修内容,掌握基础知识即可正确解题.
4214@@3@@@@动量守恒定律@@@@@@282@@Physics@@Senior@@$282@@2@@@@动量@@@@@@56@@Physics@@Senior@@$56@@1@@@@力学@@@@@@8@@Physics@@Senior@@$8@@0@@@@高中物理@@@@@@-1@@Physics@@Senior@@$4246@@3@@@@阿伏加德罗常数@@@@@@285@@Physics@@Senior@@$285@@2@@@@分子热运动和热机@@@@@@57@@Physics@@Senior@@$57@@1@@@@热学@@@@@@8@@Physics@@Senior@@$8@@0@@@@高中物理@@@@@@-1@@Physics@@Senior@@$4259@@3@@@@热力学第一定律@@@@@@285@@Physics@@Senior@@$285@@2@@@@分子热运动和热机@@@@@@57@@Physics@@Senior@@$57@@1@@@@热学@@@@@@8@@Physics@@Senior@@$8@@0@@@@高中物理@@@@@@-1@@Physics@@Senior@@$4299@@3@@@@封闭气体压强@@@@@@286@@Physics@@Senior@@$286@@2@@@@固体、液体和气体@@@@@@57@@Physics@@Senior@@$57@@1@@@@热学@@@@@@8@@Physics@@Senior@@$8@@0@@@@高中物理@@@@@@-1@@Physics@@Senior@@$4457@@3@@@@光的衍射@@@@@@294@@Physics@@Senior@@$294@@2@@@@光@@@@@@59@@Physics@@Senior@@$59@@1@@@@光学@@@@@@8@@Physics@@Senior@@$8@@0@@@@高中物理@@@@@@-1@@Physics@@Senior@@$4476@@3@@@@光电效应@@@@@@295@@Physics@@Senior@@$295@@2@@@@光的波粒二象性@@@@@@59@@Physics@@Senior@@$59@@1@@@@光学@@@@@@8@@Physics@@Senior@@$8@@0@@@@高中物理@@@@@@-1@@Physics@@Senior@@$4486@@3@@@@氢原子的能级公式和跃迁@@@@@@296@@Physics@@Senior@@$296@@2@@@@原子、原子核与核技术@@@@@@60@@Physics@@Senior@@$60@@1@@@@原子物理学与相对论@@@@@@8@@Physics@@Senior@@$8@@0@@@@高中物理@@@@@@-1@@Physics@@Senior@@
@@56@@8##@@57@@8##@@57@@8##@@57@@8##@@59@@8##@@59@@8##@@60@@8
第三大题，第3小题
求解答 学习搜索引擎 | 选做题(请从A,B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑.如都作答则按A,B两小题评分.)A.(选修模块3-3)(1)奥运祥云火炬的燃烧系统由燃气罐(内有液态丙烷),稳压装置和燃烧器三部分组成,当稳压阀打开以后,燃气以气态形式从气罐里出来,经过稳压阀后进入燃烧室进行燃烧.则以下说法中正确的是___.A.燃气由液态变为气态的过程中要对外做功B.燃气由液态变为气态的过程中分子的分子势能减少C.燃气在燃烧室燃烧的过程中分子的分子势能增加D.燃气在燃烧后释放在周围环境中的能量很容易被回收再利用(2)对于一定质量的理想气体,下列说法正确的是___.A.如果保持气体的体积不变,温度升高,压强减小B.如果保持气体的体积不变,温度升高,压强增大C.如果保持气体的温度不变,体积越小,压强越大D.如果保持气体的压强不变,温度越高,体积越小(3)某运动员吸一口气,吸进400立方厘米的空气,据此估算他所吸进的空气分子的总数为___个.已知1mol气体处于标准状态时的体积是22.4L.(结果保留一位有效数字)B.(选修模块3-4)(1)在以下各种说法中,正确的是___.A.四川汶川县发生8.0级强烈地震,地震波是机械波,其中既有横波也有纵波B.相对论认为,真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的C.如果测量到来自遥远星系上某些元素发出的光波波长比地球上这些元素静止时发光的波长长,这说明该星系正在远离我们而去D.照相机镜头采用镀膜技术增加透射光,这是利用了光的衍射原理.(2)一列横波在x轴上传播,图1甲为t=0时的波动图象,图1乙为介质中质点P的振动图象.该波的波长为___m,频率为___Hz,波速为___m/s,传播方向为___.(3)如图2所示,一单色光束a,以入射角i={{60}^{\circ }}从平行玻璃砖上表面O点入射.已知平行玻璃砖厚度为d=10cm,玻璃对该单色光的折射率为n=\sqrt{3}.则光束从上表面进入玻璃砖的折射角为___,光在玻璃砖中的传播的时间为___.C.(选修模块3-5)(1)在光电效应现象中,下列说法中正确的是___.A.入射光的强度越大,光电子的最大初动能越大B.光电子的最大初动能随照射光的频率增大而增大C.对于任何一种金属都存在一个"最大波长",入射光的波长必须小于此波长,才能产生光电效应D.对于某种金属,只要入射光的强度足够大,就会发生光电效应(2)铀(U)经过α,β衰变形成稳定的铅(U),问在这一变化过程中,共转变为质子的中子数是___个.(3)在橄榄球比赛中,一个95kg的橄榄球前锋以5m/s的速度跑动,想穿越防守队员到底线触地得分.就在他刚要到底线时,迎面撞上了对方两名均为75kg的队员,一个速度为2m/s,另一个为4m/s,然后他们就扭在了一起.\textcircled{1}他们碰撞后的共同速率是___;\textcircled{2}在图3,右面方框中标出碰撞后他们动量的方向,并说明这名前锋能否得分:___.