2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、水電解氫氧焊割設備是近幾十年發(fā)展起來的利用原料水和電作為能源,用于焊接、切割領域的一種新型環(huán)保設備。作為氫氧焊割設備核心部件的水電解槽內部電極反應決定著電解效率、氣體產(chǎn)量、電能消耗等方面,基于電極反應動力學理論,對電解水電極析氫析氧過程進行分析,建立析氫析氧電極動力學模型,分析了電極材料物化性能、電子結構、表面形貌和幾何形狀對析氫析氧過程的影響,指出整個反應的控制步驟由M-H鍵和M-OH鍵的鍵強度決定,增大電極表面粗糙度和采用多孔電極均

2、會增大電極活性而降低電耗。 基于計算流體力學理論和氣液兩相流理論,建立了電解槽內部流體動力學方程,并利用FLUENT軟件進行電解槽內部流體模擬分析,結果表明:電解槽下部底部壓力最大,依次向上壓力逐漸減小,同一高度的壓力不同,即等壓面與幾何高度面不重合,呈由電極片面向電解槽內部逐漸升高的趨勢;電解槽上部壓力場以出氣口為中心,向槽內部呈弧狀分布,且離出氣口越遠,壓力等值面分布越稀疏,出氣口周圍壓力等值面分布密集,壓力變化范圍較大,出

3、氣口上部壓力最小,依次向下壓力逐漸增大,通過對電解槽內部氣體速度場的模擬分析,優(yōu)化了電解槽氣路設計為電解槽結構設計和墊片設計提供理論指導。 基于水電解原理,采用脈沖電壓和直流電壓進行電解,得出在相同條件下脈沖電解效果遠遠好于直流電解效果,當電壓U為2.4V脈沖電解產(chǎn)氣量是直流電解產(chǎn)氣量的6倍左右,通過對電極距離和電解液濃度的調整,得出電極距離和電解液濃度的最佳匹配關系,當電極距離d為5mm、電解液濃度為30%左右時電解效果最佳。

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