核电厂设备可靠性管理平台建设研究
核电厂关键敏感设备的管理是核电设备可靠性管理的重点和难点。开发一套具有精益化设备失效分析方法的国产化智能软件，实现标准管理由分散式向集中化管理转型，智能监控由静态式向动态化监测转型，分级管理由被动式向差异化管理转型，寿命预测由经验型向科学型管理转型。本平台在行业内为首创，为复杂、精益化设备分析提供了标准化、高效的工具，同时对企业开发高质量的行业数据资产及数字化转型具有推广应用价值。
核电企业数字化防异物管理技术应用
传统防异物管理存在守卫失责、登记缺失、记录错误、字迹潦草和追溯模糊等问题。核电厂通过防异物管理业务要素梳理，创新数字化防异物管理模型，运用数字化、智能化、可视化技术，从人员面部识别、物项扫描到维修现场分层、分类、分区管控，实现防异物全过程、全层级、全图息协同控制，完成防异物管理的数据分析、统计、预警和控制，技术应用取得了显著的经济效益和社会效益。
煤化工SBR池污水处理智能化控制系统的研究与应用
目前污水处理效果全部依赖于个人经验，具有很多问题。污水处理系统运行过程中，如何控制其长期满负荷运行是一个业界难题。拟通过数据分析与软件建模和算法技术研究，实现对污水装置满负荷、智能化运行，降低劳动强度，为主装置的稳定运行提供有力保障。
新型轻量化燃料电池电堆端板的设计与研究
为掌握高功率密度、高可靠性、适用于批量化生产的燃料电池电堆端板关键前瞻技术，应用非金属材料与金属材料结合的设计思路，从材料及结构两个方面开展新型轻量化端板方案设计。首次采用PPS+GF40新型材料，利用有限元仿真软件ANSYS Workbench对新型端板结构进行力学校核。仿真及样机测试结果均表明，新型轻量化端板满足电堆的机械性能要求，且优化后方案简化了绝缘板结构，端板较之前减重可达60%以上。除此之外，端板新增添导流板结构，合理分布形状及角度，从而提升电堆整体性能。由原来流…
高温高压条件下质子交换膜燃料电池性能仿真模型与实验研究
质子交换膜燃料电池PEMFC在航空飞行器上应用时，需要提高工作温度与进气压力，以提高系统功率密度。本文基于Nafion^?膜的10 kW电堆作为研究对象，通过宏观半经验模型和实验手段，研究了PEMFC在高于常规运行温度和压强下的运行状况与发电性能的关联关系，并通过净水迁移系数表征水在膜内的传输过程。该研究为PEMFC性能改善提供可靠依据，并指导后续PEMFC在航空领域的开发应用。
二段式喷嘴引射器结构参数对PEMFC系统氢气利用率的影响及优化研究
为提高质子交换膜燃料电池（PEMFC）系统氢气利用率，本文提出新型二段式喷嘴氢气引射器，建立三维CFD模型并探究了喷嘴结构参数和混合室直径对氢气利用率的影响规律，给出高氢气利用率PEMFC系统中引射器的优化结构设计建议。结果表明：新型引射器相较于传统引射器，对PEMFC系统氢气利用率的增益作用更明显，提升了5.68%。此外，第一级喷嘴出口直径对氢气利用率的影响不大，设计喷嘴时建议第一级喷嘴喉部直径略大于第二级，采用新型引射器可使系统氢气利用率达到93.5%。
基于MATLAB/Simulink的船用燃料电池电堆极化性能仿真研究
基于半机理半经验的方法搭建船用燃料电池发电系统电堆仿真模型，以研究电堆极化输出电压为核心，从研究电堆活化过电压、浓差过电压和欧姆过电压的仿真曲线入手，完成电堆电压模型的优化设计。最终结合电堆台架测试边界条件和数据，验证船用燃料电池发电系统电堆模型满足船用燃料电池发电系统性能仿真、控制策略研究、寿命预测及状态评估研究等应用要求。
入口流速对质子交换膜氢燃料电池性能影响的仿真研究
质子交换膜氢燃料电池是一种新型高效的电化学储能技术。其在低电压、高电流密度工况下，阴极产水速率较高。如果液态水不能及时排出，在气体扩散层积聚导致水淹，将大幅降低燃料电池性能，甚至无法工作。本文基于Ansys Fluent软件对质子交换膜燃料电池进行建模仿真，研究不同入口流速对电池性能以及内部状态的影响规律。结果表明，保持阴阳极入口质量流率比恒定，当流速提高时，电池中的液态水饱和度不断增大；当阳极入口质量流率超过8×10⁻⁶kg/s时，出现水淹现象，导致电池性能下降。本文的研究…
质子交换膜燃料电池关键部件可靠性分析方法研究
质子交换膜燃料电池（PEMFC）是一种复杂、高效和智能的能量转化装置，运行的核心在于质子膜、催化剂、气体扩散层和双极板等关键部件中发生的电化学反应。因此，PEMFC关键部件的可靠性决定了PEMFC整体可靠性，进而关系到PEMFC产业的推广。为得到PEMFC关键部件的可靠性数据，利用关键部件的耐久试验数据进行定量可靠性研究，并以某商业质子交换膜为例进行计算，得到了该质子交换膜的失效率、可靠度和平均无故障工作时间等可靠性数据。该方法可以为PEMFC关键部件的寿命预计乃至电池堆的维…
燃料电池空压机转子稳定性计算与分析
燃料电池空气压缩机（Fuel Cell Compressor,FCC）是燃料电池的关键零部件，转子稳定性是开发超高转速FCC的难点和关键技术。针对FCC转子稳定性计算，基于传递矩阵法，建立了某16 kW FCC转子模型，利用粒子群算法（Particle Swarm Optimization,PSO）不依赖梯度的特点，求解传递矩阵模型。复振型和复频率结果与有限元法结果和实测数据有良好的一致性。转子稳定性分析结果显示，轴承刚度提升40%，能提升阈速近6 000 r/min。
不同S含量X80管线钢氢渗透行为研究
在高压氢气预充氢条件下，采用热解吸附能谱仪（TDS）测定了不同S含量X80管线钢中的氢含量；采用缺口圆棒慢拉伸试验和金相等方法研究了高含量S的X80管线钢不同氢分压条件下的氢脆敏感性。结果表明，在无预制裂纹且未进行加载应力条件下，三种S含量的X80管线钢扩散氢含量均在0.10×10⁻⁶以下；预制裂纹及加载应力可大幅提高试验钢中扩散氢含量。S含量为0.02%的X80试验钢在空气介质中的缺口慢拉伸断裂方式为韧性断裂；在0.6 MPa、1 MPa氢分压条件下的断面收缩率损失率分别为…
氢气输送用L360MH钢级HFW焊管性能研究
根据管道输氢的技术要求，开发了L360MHΦ406.4×10.8 mm纯氢输送用HFW焊管。通过对焊管进行检验，结果表明，焊管管体屈服强度在442～495 MPa之间，抗拉强度在535～560 MPa之间，屈强比在0.83～0.89之间，-10℃时焊缝冲击功在268～274 J之间，热影响区冲击功在299～312 J之间，各项性能指标均满足CDP-S-NGP-PL-006-2019-4《天然气管道工程钢管技术规格书》要求。慢应变速率拉伸试验结果表明，开发的HFW焊管在6.3 …
输氢管道起伏段变形对流场的影响研究
掺氢管道运输是降低氢气长距离运输成本的主要手段。本文利用FLUENT探究输氢管道起伏段凹坑、凸起和压痕等变形方式对10%、20%、30%和40%掺氢流动的影响。结果表明：变形形态和速度死区形成位置有关；压降受掺氢比和起伏管段重力势能变化影响；起伏管有助于气相融合均匀；压力脉动对压痕变形敏感。研究为氢气大规模运输提供了理论基础。
20 K氢液化冷箱可靠性设计
介绍了20 K氢液化冷箱的结构和技术参数，重点介绍了20 K高真空冷箱、板翅式换热器、氢透平膨胀机、管道、仪表和控制系统等方面的结构设计，并针对性地提出了安全防范措施。20 K氢液化冷箱的研发是保证液氢储运得以发展的重要前提，其可靠性设计，可为减少氢液化工厂安全事故提供保障。
大型液氢球罐保冷行为研究
随着我国在航天科技领域的高速发展，同时为了实现碳中和目标，大型液氢球罐成为地面大规模氢能储存的重要发展方向。由于氢液化过程中耗能极大，液氢蒸发后气体爆炸极限低，可靠的保冷系统是确保液氢储存装备经济性和安全性的关键。我国在空心玻璃微珠作为绝热材料的研究上起步较晚，现在的工作还主要聚焦在微珠的制备及微珠绝热性能的测定上。为实现液氢球罐国产化设计，基于玻璃微珠传热机理的研究，总结了玻璃微珠各规格参数对其绝热性能的影响，并针对大型液氢球罐，给出了球罐日蒸发率随微珠平均粒径、壁厚及球罐…
非烃气体在SAGD开发中的探索与应用
辽河油田曙一区超稠油油藏主要采用蒸汽辅助重力汇油技术（SAGD）等热采方式进行开发生产，目前已进入中后期开发阶段，地层压力下降、油藏动用不均和井下热量散失大等生产矛盾较为突出，影响日常开发调控，自“十二五”以来，通过气体性质、作用机理等方面的深化研究，逐步攻关形成适合提高油田采收率的气体辅助SAGD技术体系，在有效缓解生产矛盾的同时，实现非烃气体的循环再利用，为落实国家“双碳”政策，实现碳利用做出了积极的尝试与示范。
钙钛矿光化学体系的表界面调控及制氢应用
绿电制氢是解决日益严重的能源危机和实现“双碳”目标的关键技术，而光化学制氢是实现高效绿电制氢的重要途径。卤化物钙钛矿材料因其出色的光电性能在光化学制氢领域逐渐受到人们的关注。本文主要介绍了光化学制氢技术路线，概述了钙钛矿的结构特性，总结了钙钛矿光化学制氢反应体系的优化方法，即通过一系列表界面调控方法，改善钙钛矿光生载流子迁移，提升钙钛矿光催化效率，为基于钙钛矿的高效光催化制氢体系的设计提供新的思路。
海南自贸港氢燃料电池汽车发展路径探究
海南省发展新能源汽车是推进生态立省战略的重要举措，是建设自由贸易港、国家生态文明试验区和加快建设美好新海南的重要内容。海南有丰富的海上风电和太阳能光伏资源，清洁能源发电部分不能并网的电力资源，将通过电解水制氢完成储能。氢燃料电池作为将氢能转化为电能的关键技术，也是氢能应用于交通领域的重要技术路线，在海南具有非常重要的地位。对海南全域推广新能源汽车和生态文明试验区建设具有重大意义。
基于氢储能的区域电网长周期调节资源规划方法与实证研究
近年来我国风电、光伏等新能源规模快速增长，导致电网中各时间尺度灵活调节需求激增。抽水蓄能、电化学储能仅能解决短期灵活性需求，长周期灵活性需求宜由氢储能等新型储能方式满足。在新能源资源富集区域，通过绿电制氢和氢发电满足区域电网长周期灵活调节需求，成为兼顾供电安全与新能源高效利用的极具潜力的技术选择。本文创新性地提出基于氢储能的区域电网长周期调节资源规划方法，通过氢储能优化配置模型求解得到满足区域电网长周期灵活调节需求的最优氢能制、储、运规划方案，并以华东区域电网为例进行实证分析…
高效零碳排放智能家庭氢储能系统中试应用
氢能作为未来清洁能源的重要组成部分，凭借清洁、高效和资源丰富等特点，有望成为新一轮能源技术变革方向。绿氢实现了零碳排放，对实现碳中和目标意义重大。研制一套太阳能光伏零碳排放的家庭氢储能系统技术方案，对研究电解水制氢技术问题及规模化工程应用有重要的指导意义。本文从关键材料、核心部件、软件算法和系统集成四个方面进行研究，提出了一种高效零碳排放的智能家庭氢储能系统的设计方案并实现中试应用。