幾種氣固反應(yīng)測(cè)試裝置的研制與應(yīng)用.pdf

1、近年來(lái)，霧霾的頻繁出現(xiàn)已經(jīng)嚴(yán)重影響了人們的日常生活?；剂系拇罅渴褂檬菍?dǎo)致這一情況出現(xiàn)的主要原因，所以尋找一種可再生的綠色能源迫在眉睫。氫能是公認(rèn)理想的能源載體和具有發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?，具有燃燒熱值高，燃燒產(chǎn)物對(duì)環(huán)境無(wú)污染、資源豐富等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，氫的同位素氘和氚還可應(yīng)用于核反應(yīng)堆中，產(chǎn)生巨大能量，為緩解世界能源危機(jī)提供一種經(jīng)濟(jì)有效途徑。因此各國(guó)競(jìng)相投入大量經(jīng)費(fèi)發(fā)展氫能相關(guān)技術(shù)，包括制氫技術(shù)、氫能儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)和氫能利用技術(shù)，其中氫能儲(chǔ)運(yùn)和利

2、用過(guò)程均涉及到眾多儲(chǔ)氫合金材料的應(yīng)用。
　　本文從儲(chǔ)氫材料性能測(cè)試需求及氫同位素使用需求出發(fā)，基于LabVIEW研制三種氣固反應(yīng)測(cè)試裝置，并將本實(shí)驗(yàn)室搭建的設(shè)備與國(guó)內(nèi)外同類型設(shè)備于各方面進(jìn)行比對(duì)，最后投入實(shí)際應(yīng)用。主要研究工作與成果如下:
　　一、建立一套三通道、可全自動(dòng)循環(huán)活化、性能可靠并能長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的儲(chǔ)氫材料循環(huán)壽命專用測(cè)試裝置，并檢測(cè)其泄漏率小于10-9 mol/s，且根據(jù)使用要求編寫循環(huán)活化程序。運(yùn)行程序進(jìn)行測(cè)試，試

3、驗(yàn)結(jié)果表明該設(shè)備性能穩(wěn)定，滿足多次循環(huán)測(cè)試需要，可以用于儲(chǔ)氫材料循環(huán)壽命性能測(cè)試。
　　二、建立一套自動(dòng)儲(chǔ)氫性能測(cè)試裝置，設(shè)計(jì)過(guò)程為由概念結(jié)構(gòu)示意圖到SolidWorks三維虛擬裝配圖再到實(shí)體的搭建。搭建完畢后，又從恒溫裝置自整定、數(shù)據(jù)采集卡調(diào)試、泄漏率測(cè)試及容積標(biāo)定這四個(gè)方面對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試。然后優(yōu)化設(shè)計(jì)自動(dòng)PCT測(cè)試程序，新增手動(dòng)PCT測(cè)試、設(shè)備換氣程序和設(shè)備吹掃程序等，并且創(chuàng)建源代碼發(fā)布，保護(hù)隱藏程序框圖。最后對(duì)運(yùn)行程序過(guò)程中

4、出現(xiàn)的問(wèn)題提出解決方法，并和國(guó)內(nèi)外知名設(shè)備就測(cè)試曲線及各技術(shù)指標(biāo)方面進(jìn)行比對(duì)。結(jié)果表明:該裝置運(yùn)行正常，測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確，性價(jià)比高。
　　三、研制開發(fā)出一套基于容量法和流量控制器法兩種方法實(shí)現(xiàn)氫同位素單質(zhì)氣體定量分裝的系統(tǒng)，并給出詳細(xì)數(shù)學(xué)模型。根據(jù)最新氫氣和氘氣真實(shí)氣體狀態(tài)方程，編寫出計(jì)算氣體真實(shí)密度程序并將運(yùn)行結(jié)果同標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比對(duì)。再基于容量法和流量控制器法編寫測(cè)控程序。最后通過(guò)質(zhì)量比較法對(duì)分裝系統(tǒng)的性能進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果表明該系統(tǒng)測(cè)控