As one of the most promising new energy sources, hydrogen energy is expected to usher in a full-fledged “hydrogen economy” in the 21st century. Compared with traditional high-pressure gaseous and cryogenic liquid hydrogen storage methods, solid-state chemical hydrogen storage shows significant advantages in safety, high efficiency, and cost-effectiveness. Magnesium-based lightweight hydrogen storage materials have attracted widespread attention due to their high gravimetric hydrogen storage density (7.6%) and favorable reversibility. However, their sluggish reaction kinetics and stringent operating conditions (with H2 release temperatures exceeding 350 °C and H2 absorption pressures above 4 MPa) pose major challenges for practical applications. Domestic and international researchers have conducted in-depth studies to address these issues, achieving substantial progress in the modification of magnesium-based hydrogen storage alloys. This paper systematically elaborates on major modification techniques such as alloying, nanostructuring, and catalytic material doping, providing a comprehensive analysis of the strengths and limitations of each approach. Furthermore, it offers prospects for the future development of magnesium-based hydrogen storage materials by integrating current theoretical and experimental research findings.
The frequency and the suction refrigerant state are complex in the actual operation of variable compressors, which leads to the variability of compressor performance under different operating conditions. The characterization and the modeling of the compressor have become hot research topics. For modeling, the electrical efficiency model of the compressor, which could be applied to the suction refrigerant state at both the superheated and the two-phase stages, the compressor frequency, the pressure ratio, and the evaporation temperature, is analyzed through experiments in this paper. The results show that the linear electrical efficiency decreases with the declining superheated temperature and the increasing suction vapor quality when the system is at the fixed and evaporating temperature. Moreover, the slope of the two-phase suction is above that of the superheated suction. In addition, the system’s electrical efficiency at the fixed pressure ratio is inversely proportional to the evaporation temperature, and the electrical efficiency of the system at the fixed evaporating temperature is also inversely proportional to the pressure ratio. The higher the variation of the pressure ratio, the smaller the evaporation temperature influences. To demonstrate the precision of the model, the theoretical value is compared with a confirmatory experiment in this paper. The maximum relative error is 1.81%, and the minimum is 0.035%.
立足化学化工类课程视角分析,课程思政的基本范式是将思政价值嵌入知识技能之中.但基于现实维度考虑,无论是充当媒介的化学化工类课程,还是思政元素、理念、观点等,均具有多元性特色,这就需要考虑化学化工内容与思政育人导向的统一性,即建立起化学化工教学内容与思政元素价值的对应关系.例如,化学实验与工匠精神的对应关系,化工生产中现象与本质的关系,古代化学领域成就与文化自信的对应关系等.
热泵与储能结合是缓解电网负荷压力的有效手段,文中基于TRNSYS软件,搭建空气源热泵耦合相变蓄热供暖系统仿真平台,编写新的相变储罐模块并通过实验数据对模型进行验证,并采用单因素试验法探究系统容量配置参数(空气源热泵性能系数)变化对系统经济与能耗的影响情况.研究结果表明:耦合系统机组空气源热泵性能系数COP比传统系统提高了 13.8％,根据需求响应制定的运行策略使耦合系统节能率达到15.68％.以系统全生命周期成本CLC与碳排放量EC为目标建立多目标优化函数,对配置参数进行优化.优化结果表明:当相变材料质量为195 kg,相变温度为49.5℃,水箱体积为1 m3时,可均衡满足经济性与节能性的优化需求.研究结果为满足不同空气源热泵耦合储能系统设计需求提供了指导方向.
It was found that the injection of bubbles into liquid can effectively improve heat transfer efficiency, so it is important for industrial applications to investigate the effect of bubble injection on heat transfer. The effect of bubble injection on natural convective heat transfer in steady laminar flows in a vertical channel is investigated using the volume of fluid (VOF) method, and the effects of bubble diameter, Eötvös number ( Eo ), bubble arrangement, and bubble distance from a hot wall on the heat transfer between the hot wall and liquid are studied, respectively. The results show that bubble injection can effectively improve the heat transfer between the hot wall and liquid; an increase in bubble diameter and Eo can improve the enhancement effect of heat transfer and can expand the enhancement area of heat transfer; the closer to the hot wall a bubble is, the better the enhancement of heat transfer is; and the spacing and arrangement of bubbles also have important effects on the heat transfer between the hot wall and liquid. The comparison shows that the enhancement of heat transfer is the best for the vertical arrangement of double bubbles, which increases the local heat transfer coefficient by 3.2 times. The enhancement of heat transfer generated by bubble injection is related to the degree of disturbance of the local liquid phase caused by bubble injection. The more strongly the local liquid is disturbed, the thinner the local temperature boundary layer becomes, and the better the enhancement of heat transfer is.
化学化工类专业是工科类专业中的重要领域,直接关系到人们的生活和生产.然而,传统的化学化工类课程通常只注重专业知识,忽视了学生综合素质的培养.因此,将思政教育有机融入到化学化工类课程中,对于促进学生的全面发展具有重要的意义.《化学化工类课程思政精选案例》一书是由方正军和易兵主编,于2021年11月由北京化学工业出版社出版发行.涵盖了化学化工领域的伦理道德、社会责任、创新精神等方面的案例的讨论和分析.本文将结合《化学化工类课程思政精选案例》一书,探讨化学化工类课程思政的设计与实施.
在艺术语境的不断改变之下,材料与艺术的结合也愈发的完善.在公共空间环境艺术的发展过程中,材料也不仅仅是设计的媒介,逐渐地具有了其自己的表意特征和精神内涵.在当代的公共空间环境艺术创作过程中,化工装饰材料的使用日益广泛,使得材料逐渐成为了一门独立的艺术语言.其本身的质感肌理,以及背后蕴含的丰富的人文精神和人文关怀,是营造公共空间环境艺术独特的艺术风格的重要因素之一.在目前的公共空间环境艺术创作过程中,化工装饰材料的选择成为了目前许多公共空间环境艺术作者最关注的话题之一.随着化工装饰材料的不断发展以及不断拓展,它对于公共空间环境艺术的影响,不断地在丰富着公共空间环境艺术的艺术语言,同时也促使传统的公共空间环境艺术与现代艺术相结合,从而引发出了大众对于公共空间环境艺术中化工装饰材料使用的新的思考.在目前已发现的化工装饰材料中,包括金属材料、非金属材料等等,而这些材料都以其独特的形式和物理特征,表现出了自己丰富的意涵和对绘画语言的影响.
随着"互联网+"时代的到来,化工行业与智能科技、计算机技术等深度融合,带来了更加高效、智能和可持续性的生产方式,为企业在国际化竞争中有效提高可持续发展能力提供了重要动力.因此,当代高校化工英语的教学也应该与时俱进,通过引入互联网技术,探索出富有生命力的混合式教学模式,使其适应时代的需求,培养出更多适合行业发展的优秀人才.
随着全球化的深入推进,大学英语阅读教学在国际间的交流与合作中扮演着举足轻重的角色.传统的阅读教学方法在实际应用中往往存在诸多问题,如词汇量有限、阅读理解能力较低等.针对这些问题,语法隐喻作为一种有效的阅读教学策略逐渐受到了广泛关注.语法隐喻是指通过隐喻这种特殊的语言表达方式,将抽象的语法知识具体化,提高学生的阅读理解能力.《化工英语阅读教程》正是一本以化学专业英语阅读为研究对象的著作.本书以化工专业为背景,以阅读教程的形式,通过具体阅读材料,进行了系统的理论阐述和实践操作.
随着国家化工领域的发展,国家及高校对化工专业的教学越来越重视.如何去进行化工专业的教学创新,进而培养创新型的化工人才是高校化工专业教师去思考的一大重点问题.在课程思政的背景下,高校的教育之本在于立德树人,在高校的化工专业教学中需利用好课堂的教学渠道,使化工课程的教育教学与思政课程同向同行,实现在课程思政背景下与化工专业教学协同发展的教学效果.而在高校的课程思政背景下,课程思政以贯彻立德树人的基本理念作为根本的任务.在化工专业的创新教学中实现与课程思政及其核心素养相结合,以化工专业结合立德树人的教育目标为基础,进而发展化工专业的素质教育.
大学专业课程教学中融入思政教育元素是专业发展的必然要求,也是思政教育渗透的重要途径.随着我国高校专业课程教学的改革,课程思政的思想逐渐普及,专业课教学与思政教育的协同育人模式逐渐形成,推动了高校教育的整体发展.然而,在专业课程教学融入思政元素的实际探索中,一些现实问题逐渐暴露.如专业教师思政能力不足、课程协同效果不佳、协同育人模式不完善、课程内容空洞等问题,严重影响了二者的协同育人效果,不利于高校专业课程教学与思政教育的发展.因此,需要高校立足于这些问题,积极寻找符合国家要求、学生实际的融合模式.
随着科技的快速发展和全球化的趋势,化工企业面临着前所未有的机遇和挑战.在日益竞争激烈的市场环境中,提高生产效率、降低成本、确保产品质量和确保员工安全已成为化工企业发展的首要任务.计算机技术的应用为实现这些目标提供了强大的工具,其中计算机远程控制系统显著地改变了化工企业的运营方式.
新工科建设是指以培养现代工程技术发展所需要的创新创业型人才为目标,推动高等工科教育模式和内容变革与升级的一项重要工作.课程思政建设则是指在高等教育过程中,通过课程设置和教育教学方式等多种途径,培养学生正确的世界观、人生观和价值观,提升学生综合素质.新工科建设与课程思政建设在培养高素质人才和促进社会进步方面具有密切的协同关系,新工科建设注重培养具备广泛知识结构和综合素质的工程技术人才,课程思政建设则致力于培养具备道德情感、思想觉悟和社会责任感的人才,两者均要求学生在学习专业技能的同时,注重思想道德、文化素养等方面的培养,实现全面发展;新工科建设致力于培养具备创新精神和创新能力的人才,课程思政建设则强调培养学生的创新意识和创新思维.新工科背景下化学类专业课程思政建设可以加强思政教育对化学类专业课程的引导,为新工科人才培养提供思想理论支持和社会伦理道德指导,使他们具备全面发展、创新创业和社会责任意识等,为科学技术的进步和社会的发展做出积极贡献.
基于一台跨临界CO2空气源热泵,通过实验研究在恒定气冷器进口水温及水流量工况下,电子膨胀阀对于65-80 Hz的4个高频热泵系统的调节特性,提出针对不同目标的膨胀阀控制策略.研究结果表明:频率一定时,随着膨胀阀开度不断减小,制热量、出口水温、排气压力均先增大后减小;性能系数COP、蒸发压力均不断减小;针对制热量、出口水温和COP随开度变化呈现不同的变化趋势,提出不同的电子膨胀阀调控策略以满足不同的用户需求;在电子膨胀阀的实际调控过程中,可以通过观测出口水温和排气压力随开度的变化来避免因质量流量过小导致压缩机性能恶化.
为研究某1 000 MW塔式锅炉在炉墙上对称添加两尿素喷口时炉膛内的燃烧特性及非线性特性,以对称四角切圆超(超)临界塔式锅炉为基础,在左右墙上对称添加两尿素喷口,建立一个几何结构和边界条件完全对称的三维简化锅炉模型.运用FLUENT软件模拟锅炉在满负荷时炉膛内的流场、温度场及NO组分规律,并分析他们的非线性情况,由此研究出一种提高SNCR(选择性非催化还原)法脱硝效率的方法.结果表明:即使对称添加两尿素喷口,完全对称的炉膛内烟气流动速度、温度和组分分布仍存在非线性现象;两尿素喷口对称向炉膛喷射尿素时,炉膛出口 NO摩尔分数显著降低,脱硝效率为24.52％;增大尿素液滴粒径能减小计算域出口 NO的摩尔分数偏差,且脱硝效率随着液滴粒径的增大先升高后降低,在300 μm时脱硝效率最高.
为研究改进半球形太阳能腔式吸热器在不同环境风速下的换热性能,建立了吸热器的物理模型,利用Tra-cePro光学模拟软件计算得到吸热管壁的能流分布,折算为体热源加载到吸热管管壁;运用Fluent软件,对倾角在0°-90°的吸热器内导热油与环境的换热特性进行了数值模拟,探究了不同风速和风温下吸热器的各项热损失、导热油出口温度及热效率的变化规律.结果表明:随着环境风速的增加,对流热损失和总热损失呈上升的趋势,出口温度及吸热器热效率呈下降趋势;在低风速下,出口温度及热效率随吸热器倾角的增大而增大,在高风速下,当吸热器倾角在30°时,出口温度和热效率最高;在相同的环境风速下,随着环境温度的升高,吸热器的各项热损失逐渐下降,出口温度呈上升的变化趋势,吸热器的热效率逐渐增大.
文中以尿素和乙二醇为原料,以锌前驱体制备异氰酸锌催化剂,再利用其催化合成碳酸乙烯酯,提高尿素利用率和碳酸乙烯酯收率.通过对自制异氰酸锌催化剂的性能测试,不同锌化合物、催化剂用量、温度、反应压力等条件对碳酸乙烯酯收率影响的考察,确定以氯化锌为前驱体合成异氰酸锌,并确定最佳反应条件为催化剂用量为0.05 mol,尿素和乙二醇摩尔比为1.02∶1,反应温度为145℃,反应压力为5 kPa,尿素连续加料至反应液中.该工艺碳酸乙烯酯获得最高收率94％,尿素转化率大于99％.同时将推测的催化反应机理应用于反应条件的控制,降低了脱水副产物2-噁唑烷酮的收率,提高了尿素的利用率.
通过控制偏钒酸铵与尿素混合物的焙烧温度,合成一种新型类石墨氮化碳负载钒催化剂0.7V-g-CN-350,该催化剂在环己烷选择性氧化中表现出优异的催化性能.对催化剂进行热重、XRD、SEM、TEM、FT-IR和XPS表征,并对催化剂的结构进行分析.结果表明:在0.7V-g-CN-350中存在氰尿酸和三聚氰胺的混合物;在所制备的催化剂中,0.7V-g-CN-350中的钒与g-CN-350载体的相互作用最强;更高比例的石墨氮以及V5+是0.7V-g-CN-350具有更好催化性能的原因.通过单因素实验,优化工艺条件,在反应温度为72 ℃、反应时间为6 h的条件下,环己烷转化率为12.98％,KA油(环己酮和环己醇)选择性为70.08％.
以质量分数为0.01％的氧化石墨烯分散液和质量分数为0.5％的正丁醇水溶液按3∶4的体积比混合后的混合溶液为工质,对小倾角下不同加热功率的重力热管传热特性进行分析,并与正丁醇溶液和去离子水的传热特性做对照.结果表明:在小倾角下氧化石墨烯的加入能够减小自湿润流体热管的传热热阻,但其强化作用与加热功率相关;低加热功率下氧化石墨烯的强化作用并不明显,当加热功率为20-120 W时氧化石墨烯的强化作用较为明显,当加热功率超过120 W后,氧化石墨烯的强化作用逐渐减弱.在正丁醇质量分数不变的情况下,当加热功率小于120 W、氧化石墨烯质量分数小于0.06％时,氧化石墨烯质量分数越大热管热阻越小,氧化石墨烯质量分数大于0.06％时热阻反而增大.当加热功率大于120 W后,质量分数越高热管热阻就越大.
