一种磁场辅助阴离子膜电解制氢装置及制氢方法

    公开(公告)号:CN119571347A

    公开(公告)日:2025-03-07

    申请号:CN202510130840.8

    申请日:2025-02-06

    Abstract: 本发明公开了一种磁场辅助阴离子膜电解制氢装置及制氢方法。本发明的磁场辅助阴离子膜电解制氢装置,包括阴离子交换膜、析氧反应的阳极、析氢反应的阴极和端板,所述阴极和阳极材料均为磁性镍级催化剂;所述阴离子交换膜的两侧分别与阴极和阳极组装成气体扩散层和膜电极;在膜电极的两侧分别放置两个端板,在两个端板的外侧平行设置两个永磁体,分别对阴、阳极施加磁场。本发明分别以成熟的磁性镍级催化剂和阴离子交换膜作为工作电极和隔膜,通过在高电流密度情况下施加磁场,一方面优化了带电气体在洛伦兹力作用下加速高电流密度下气泡的成核脱附速率,另一面优化了磁性镍基催化剂的自旋极化,从而提高了能量转化效率,降低制氢能耗。

    一种能够避免应力松弛的钢丝缠绕型储氢容器及制造方法

    公开(公告)号:CN119333723B

    公开(公告)日:2025-04-04

    申请号:CN202411855206.2

    申请日:2024-12-17

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明涉及储氢容器技术,旨在提供一种能够避免应力松弛的钢丝缠绕型储氢容器及制造方法。该储氢容器的内筒筒体的外部以多层螺旋缠绕方式布置环向缠绕钢丝且以树脂实现粘合;齿形加强箍包括由内至外的加强箍内环、加强环板和多个加强箍齿;加强箍内环呈碗环形且套装在封头外侧,多个加强箍齿等间距布置在加强环板上,在各组加强箍齿之间以往复缠绕的方式布置轴向缠绕钢丝且设有花篮螺栓。本发明的储氢容器通过环向缠绕钢丝和轴向缠绕钢丝对内筒筒体施加预紧力实现容器加强,利用花篮螺栓调节轴向缠绕钢丝的张紧力避免应力松弛;从而减小内筒壁厚及缠绕层钢材用量,进而实现容器轻量化;能够灵活调控内筒受力,有效减小环向焊缝所受的轴向应力。

    一种极低温高压环境材料力学性能测试系统

    公开(公告)号:CN117825147A

    公开(公告)日:2024-04-05

    申请号:CN202410024358.1

    申请日:2024-01-08

    Abstract: 本发明涉及材料力学性能测试技术,旨在提供一种极低温高压环境材料力学性能测试系统。该系统包括安装在拉伸试验机上的实验箱,以及冷屏介质补给储罐、调温调压仓、冷源储罐、常温气体储罐和冷源循环系统。实验箱的箱体设真空夹层,内置冷屏;冷屏介质补给储罐连接冷屏;调温调压仓的仓体具有双层结构且两层之间保持真空,内层用于存储冷却介质;换热器芯体设于内层仓体中,其内部用于导入常温气体,冷源储罐的底部依次连接液体泵和调温调压仓的内仓;冷源循环系统使冷却介质在实验箱和调温调压仓之间形成循环回路。本发明可以采用试验材料实际应用时直接接触的液化气体作为为实验所需的制冷冷源,解决传统技术存在的实验效率低下的问题。

    兼具抗塑性垮塌和抗内压屈曲设计的碟形封头制造方法

    公开(公告)号:CN117763747A

    公开(公告)日:2024-03-26

    申请号:CN202311545553.0

    申请日:2023-11-18

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明涉及压力容器领域,旨在提供一种兼具抗塑性垮塌和抗内压屈曲设计的碟形封头制造方法。包括:根据压力容器的设计要求,初步确认碟形封头的尺寸、材料和制造工艺的数值;确定防止碟形封头塑性垮塌失效所需的计算厚度δc;绘制屈曲判据曲线,判断碟形封头是否可能发生屈曲:若不可能屈曲,则直接厚度δc作为碟形封头的制造厚度δh;若可能发生屈曲,则进一步确定防止碟形封头屈曲失效所需的计算厚度δb;取防止塑性垮塌失效所需的计算厚度δc和防止屈曲失效所需的计算厚度δb中的较大值,作为碟形封头的制造厚度δh,按照常规工艺的操作流程制造碟形封头。本发明通过简单计算即可直接获得制造厚度δh,无需采用复杂迭代计算,还能减小封头壁厚。

    基于失效模式设计的内压钢制椭圆形封头制造方法

    公开(公告)号:CN111611680B

    公开(公告)日:2024-02-09

    申请号:CN202010241270.7

    申请日:2020-03-30

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明涉及压力容器领域,旨在提供一种基于失效模式设计的内压钢制椭圆形封头制造方法。包括:确定计算压力,初选封头尺寸及材料;确定防止椭圆形封头塑性垮塌失效所需的计算厚度;将椭圆形封头的计算厚度加上钢板厚度负偏差和腐蚀裕量后,向上圆整至钢板标准规格的厚度,作为椭圆形封头的名义厚度;利用封头名义厚度和初选选定的封头尺寸及材料,按照椭圆形封头制造标准的规定,采用常规制造方法加工获得椭圆形封头产品。本发明综合考虑内压椭圆形封头的屈曲和塑性垮塌两种失效模式,弥补现有标准中缺少防止椭圆形封头屈曲失效设计计算公式的不足。本发明基于弹塑性理论,考虑椭圆形封头球化效应,能够减小封头壁厚,节省材料,经济效益更好。

    一种用于高压氢环境下的材料氢致开裂测试装置及方法

    公开(公告)号:CN116642776B

    公开(公告)日:2024-01-02

    申请号:CN202310927801.1

    申请日:2023-07-27

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于高压氢环境下的材料氢致开裂测试装置,包括形成有容腔的测试容器,还包括:分隔板,其将容腔分隔为测试腔和平衡腔;充排气管路,其向容腔充入氢气及排出容腔内的氢气;加载轴,其上端位于测试容器外、下端位于测试腔内;载荷传感器,其监测待测试样品所受载荷;以及位移测量传感器,其用于测量加载轴的位移量;加载轴设置有用于承受测试腔内的氢气施压的第一受压面以及用于承受平衡腔内的氢气施压的第二受压面,以使得加载轴在设定压差的作用下向待测试样品施加设定载荷。还公开了应用该测试装置实施的测试方法。应用本发明能够采用载荷控制法进行氢致开裂测试,成本较低且能够获得氢致滞后开裂的时间等关(56)对比文件Bin-bin LIAO等.Continuum damagemodeling and progressive failure analysisof a Type III composite vessel byconsidering the effect ofautofrettage.Zhejiang University-SCIENCEA (Applied Physics & Engineering).2019,第36-49页.张颖瑞;董超芳;李晓刚;芮晓龙;周和荣.电化学充氢条件下X70管线钢及其焊缝的氢致开裂行为.金属学报.2006,(第05期),第521-527页.

    酸碱不平衡耦联糠醛氧化双极电解制氢的装置及方法

    公开(公告)号:CN117248225A

    公开(公告)日:2023-12-19

    申请号:CN202311187552.3

    申请日:2023-09-14

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明涉及制氢技术领域,旨在提供一种酸碱不平衡耦联糠醛氧化双极电解制氢的装置及方法。该装置包括电解槽、阳极碱性电解液循环系统、阴极酸性电解液循环系统、氢气洗涤与干燥系统、监测与控制系统;电解槽具有密闭空腔,阳极和阴极分设于两个反应腔中;阳极电解液是以糠醛与碱液配制成的碱性混合溶液;阴极电解液是酸性溶液。本发明可以实现电解过程中阴极和阳极同时析氢并伴随糠酸的生成,降低了制氢能耗并实现了产物的高值化。该装备避免了高能耗的辅助装置应用,降低了设备的整体能耗。通过以糠醛氧化反应替代析氧反应使得电解启动电位大大降低,从而对比传统电解水制氢技术实现了能耗的巨大优化;增加电能利用效率、提高反应安全性。

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