离子损失论文-张彦琴,张化风,宋国政

离子损失论文-张彦琴,张化风,宋国政

导读:本文包含了离子损失论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:锂离子电池,过电压,能量损失率,不可逆热

离子损失论文文献综述

张彦琴,张化风,宋国政[1](2019)在《锂离子电池放电过程能量损失分析》一文中研究指出对锂离子电池循环寿命实验数据包括不同倍率下电池的电压、电流和温度等进行分析,计算了能量损失率和不可逆热量等随着电池循环次数的变化。分析结果显示:在0.5 C和1 C倍率循环条件下放电,电池的过电压在放电深度为0~10%阶段缓慢上升,10%~60%阶段缓慢下降,60%~100%阶段快速上升。在3 C倍率循环条件下放电,过电压在放电深度为0~10%阶段缓慢上升,10%~60%阶段快速下降,60%~100%阶段缓慢上升。在0.5 C、1 C和3 C倍率循环条件下,能量损失率在放电过程中随着充放电循环次数增加呈现先缓慢下降,然后持续上升的变化,并且在电池容量衰减到额定容量80%~60%的阶段,快速上升。在所有3个放电倍率循环条件下,不可逆热占能量损失比例随循环次数逐渐增加,可作为电池健康状态的一个评测指标。(本文来源于《电源技术》期刊2019年11期)

葛昊,李哲,张剑波[2](2019)在《锂离子电池开路电压曲线形状与多阶段容量损失(英文)》一文中研究指出锂离子电池老化过程中的多阶段容量损失,即由大致成线性的容量损失阶段突然变为急速下降的容量损失阶段,引起了人们越来越多的关注。我们发现这种多阶段容量损失特征可以由锂离子电池开路电压曲线的多段斜率形状引起。电池老化过程中的内阻增加,给定放电规程下的放电截止电压落到电池开路电压曲线的不同斜率区间,导致了不同的容量损失速率。为了解释这一现象,我们首先以一个两阶段的示例演示了此过程,然后,建立了一个通用的模型来模拟电池老化过程中的容量多阶段衰减,该模型考虑了电池正负极的开路电压曲线与内阻,可以引入多种材料体系、多种老化机理。本研究为锂离子电池老化行为研究提供了新的视角,可为锂离子电池全生命周期使用提供帮助。(本文来源于《储能科学与技术》期刊2019年06期)

王杰,向东,曹锦佳,龚学余[3](2019)在《托卡马克中局域磁扰动引起的高能量离子损失研究》一文中研究指出基于单粒子导心运动代码ORBIT,采用测试粒子模拟方法,研究了托卡马克等离子体内部不同径向位置处局域磁场扰动对高能量离子的损失的影响。研究表明,在局域磁扰动主要分布在某磁面附近、其环向具有类似纹波场形式下,可造成一些靠近等离子体中心区域的高能量离子损失,但对靠近等离子边界的离子损失影响相对不大。这些损失的高能量离子均为捕获离子,离子的投掷角越大就越容易损失。此外,造成高能量离子最大损失率的局域场径向位置与这些损失离子的初始径向位置通常存在一定的偏移,而且这个偏移与这些离子的能量密切相关。当局域场出现在某些位置时,能量较低的离子会有一定的损失,能量较高的离子反而不会损失。(本文来源于《核聚变与等离子体物理》期刊2019年01期)

郝保龙[4](2018)在《EAST中性束注入下快离子损失研究》一文中研究指出中性束注入是磁约束核聚变装置主要的辅助加热手段,其引入的高能粒子可有效提高等体温度,且有高能成分的等体比近背景成分等体更容易达到聚变点火条件。磁约束装置的特殊位形及等体不稳定性可能引起的显着高能粒子损失一直是聚变等体领域的研究重点。本文立足于EAST物理实验分析,对EAST中性束注入下第一轨道损失,纵场波纹扰动引起的波纹损失,中性束注入下快离子对不稳定性的激发和抑制影响以及带来的损失问题进行了探讨,对EAST物理实验提供详细的理论计算支撑,并对tokamak装置中高能离子物理有更深入的理解。本文根据EAST中性束注入物理实验参数计算了全模型下的中性束离化沉积,得到了 NBI快离子初始分布以及对应的第一轨道损失,对同向束和反向束共四个可独立运行的离子源束线进行了分析,结果显示反向束注入下的第一轨道损失远比同向束大,较垂直离子源对应的第一轨道损失比较较切向的大,原因是由于实验中的快离子初始沉积位置主要在低场侧,而同向快离子从此初始位置开始的轨道漂移方向朝初始磁面内侧,反向束朝磁面外侧漂移;捕获粒子的轨道宽度远比通行粒子大。本文根据物理实验参数分析排除了波纹磁阱俘获可能带来的损失,并对碰撞影响波纹随机扩散损失通道进行了分析,得到碰撞波纹扩散损失是EAST中性束注入下快离子主要的波纹损失机制。利用一定慢化成分的快离子分布和EAST纵场波纹数据,计算了四个离子源束线单独注入下的波纹损失,得到了损失快离子份额和位置,同向束损失份额较反向束小,损失位置局域在外中平面附近。降低第一轨道损失和波纹损失的有效方法是在避免大尺度MHD不稳定性的前提下提高等体电流以及优化等体密度剖面,其基本决定了快离子沉积分布。在众多的等体不稳定性中,本文着重对与NBI加热实验密切的内扭曲模不稳定性进行研究,分别在微扰和线性近似下讨论了 NBI快离子对sawtooth和fishbone影响的一般特性和近似解。为精确求解色散关系,本文在理想MHD理论框架下数值计算得到了和诊断一致的内扭曲模结构以及磁流体势能,通过对中性束快离子动理学贡献项的分析计算,得到随着快离子betahot演化下的色散关系解。利用EAST实验参数计算得出,48605炮fishbone激发体积平均β阈值在3*10^-4,,对应芯部快离子比压值在6.8*10^-3,指明了在这种平衡位形下fishbone和sawtooth稳定区。为在现有中性束工程布局下探索更多可能的等体运行稳定区,本文在同一运行条件下考虑了相同束参数条件的反向束加同向束加热方案,通过求解色散关系得到体积平均快离子比压稳定区达4*10^-4,稳定区较单独同向注入下稍宽。通过内扭曲模和中性束注入下快离子相互影响的能量原理分析,EAST-NBI的现有工程布局下,快离子对sawtooth有强烈的致稳效果,实验中也发现sawtoothperiod在NBI加热实验中增大的现象,由于巨型sawtooth对等体约束和杂质聚芯的危害较大,本文研究建议EAST物理实验中反向和同向NBI同步调制运行,注入脉宽小于能量约束时间,即增加了 NBI工作时间,也防止sawtooth幅度过大,该工作为实验运行提供了参考指导。为计算fishbone扰动引起的快离子损失,本文分别利用TRANSP/NUBEAM中fishbone损失简化模型以及导心程序ORBIT在内扭曲模扰动下跟踪快离子的方法,由实验诊断测量的扰动幅度和频率定标得到了快离子损失份额、位置和能量等信息,fishbone引起的快离子损失在极向和环向有局域性,在n=1,m=1扰动幅度在5.4*10^-3下损失份额约10%,fishbone引起的损失份额同不稳定性期间中子产额降低估算出的快离子损失份额接近。损失快离子的能量在20-45keV,理论计算下fishboneperiod在0.95 ms,相关计算同诊断结果一致,为相关物理分析和实验运行提供坚实基础和参考。此外,CFETR概念设计得到顺利开展,为在聚变堆中更自洽的计算快离子损失,本文分析了离轴中性束注入和DT聚变alpha粒子的快离子分布函数,并根据装置工程设计参数计算了两种快离子的纵场波纹损失以及碰撞率的影响,结果显示DT聚变alpha粒子损失份额比中性束快离子大,主要原因是速度空间分布的不同。计算结果验证了本文关于无碰撞波纹随机扩散是聚变实验堆alpha粒子主要波纹损失通道的理论分析。利用理想MHD程序对内扭曲模稳定性以及快离子损失进行了初步计算,该工作为后续概念设计尤其是评估聚变堆MHD不稳定性下高能粒子约束提供坚实基础。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-05-17)

王杰[5](2018)在《托卡马克中高能离子输运与损失的模拟研究》一文中研究指出托卡马克是到目前为止最有希望实现磁约束可控核聚变的装置,高能离子不仅来源于氘氚核聚变以及中性束加热装置,还广泛存在于托卡马克装置中的等离子体中,同时也是采用磁场进行约束的主要对象之一,所以对于托卡马克中高能离子的输运和损失研究显得尤为必要。本文基于单粒子导心运动的ORBIT代码,采用试探粒子模拟方法,讨论了高能离子在不同磁场分布下的输运与损失情况,着重研究了托卡马克等离子体内部不同径向位置存在某种局域磁场扰动时高能离子的损失情况。具体如下:1)本文对托卡马克装置中的平衡磁场和扰动磁场以及中性束注入物理模型进行了理论分析,并推导了单粒子导心轨道方程,分别计算了高能离子分布并刻画了磁场分布。2)在无磁场扰动条件下,径向位置分布越连续并且投掷角分布越趋向各向同性,高能离子向边界的输运就会越明显;不论是在无磁场扰动条件下还是在MHD磁场扰动条件下,保证安全因子分布整体较低的数值并且适当提高边界附近安全因子分布的斜率有利于抑制高能离子向边界的输运。3)局域磁扰动可造成一些靠近等离子体中心区域的高能离子损失,但对靠近等离子边界的离子损失影响相对不大。这些损失的高能离子均为捕获离子,离子的投掷角越大就越容易损失。此外,造成高能离子最大损失率的局域场径向位置与这些损失离子的初始径向位置通常存在一定的偏移,而且这个偏移与这些离子的能量密切相关。当局域场出现在某些特定位置时,能量较低的离子会有一定的损失,能量较高的离子反而不会损失。(本文来源于《南华大学》期刊2018-05-01)

金钊,常加峰,黄娟,吴承瑞,林士耀[6](2017)在《快电子对快离子损失诊断测量的影响》一文中研究指出基于闪烁体原理的快离子损失探针(Fast Ion Loss Detector,FILD),可以同时测量损失快离子的能量和pitch-angle的值,是核聚变装置中对高能粒子诊断的重要方式。根据先进实验超导托卡马克(Experimental Advanced Superconducting Tokamak,EAST)的发展需求,为了更好地对损失快离子行为进行研究,设计并安装了快离子损失诊断,且探测到在中性束加热条件下产生的损失快离子。同时,探测到在放电中产生的逃逸电子,以及低杂波注入时快电子产生X射线对快离子损失背景信号的影响。并且在H-mode放电时边界扰动也对快离子损失信号产生影响,这些探测到的现象都为不断升级损失诊断系统提供依据。(本文来源于《核技术》期刊2017年11期)

李威[7](2017)在《特高压电晕笼交流离子流场与电晕损失数值仿真研究》一文中研究指出导线电晕放电产生的电晕损失是线路设计的重要考虑因素,通常利用特高压电晕笼进行不同分裂导线束的电晕损失研究。目前基于特高压电晕笼的电晕损失测量试验受到很多限制,测量质量和时间成本难以同时保证,且部分特征量无法通过试验测得,因此有必要从气体放电物理的角度研究导线电晕放电过程,建立电晕放电与电晕损失间的内在关联关系。本文从气体放电机理出发,建立了特高压电晕笼分裂导线交流离子流场数值计算模型,研究了导线附近电场强度的时空分布特性和电晕电流的时域、频域分布特性,而后利用功率因素法计算了不同交流电压下不同分裂导线的电晕损失,所得研究成果对实际输电线路电晕损失预测具有重要意义。主要工作如下:本文基于模拟电荷法建立了特高压电晕笼导线叁维离子流场数值计算模型。模型考虑了导线的有限长特性、分裂导线表面场强不均匀性和笼体两侧均压环的影响,计算了叁维空间内交流电压下导线起晕、空间电荷发射、迁移和复合等过程,并根据Shockley-Ramo法则提出了电晕电流的计算方法。而后对影响模型的各因素进行了分析研究,提出了最优化的模型参数。采用本文所建模型,以8×LGJ720导线为例,对其表面附近电场的时空分布特性和导线电晕放电所产生的电晕电流进行数值仿真研究。电场结果表明,导线表面场强沿线分布呈现出"中间和端部稍大"的规律,两侧均压环明显改善了端部效应;导线表面场强的时域分布因空间电荷的影响而轻微超前于电压波形;空间电荷分布对导线外0.5m范围内的场强有影响,与ANSYS仿真结果对比证明了模型的正确性。电晕电流的时域特性研究结果表明,交流周期不同时刻的电荷运动与电晕电流存在内在关系;采用FFT方法获取了电晕电流在低频条件下的幅频和相频曲线,结果表明奇数次谐波分量是电晕电流的主要组成。通过求取电晕电流工频分量的方法,分别计算了干燥和大雨条件下8×LGJ630导线在不同电压下的电晕损失,与武汉特高压交流电晕损失试验结果相符合,验证了模型的准确性。研究发现雨量20mm/h条件下8×LGJ630导线的起晕电压比干燥条件下小70kV,并且起晕后导线电晕损失随电压的增大,增幅更为明显。而后利用本文提出的模型对海拔高度、导线型号、分裂数、分裂间距四种影响因素进行研究,结果表明:海拔高度增加降低了导线起晕电压,使电晕程度更剧烈;起晕后导线电晕损失随导线型号和分裂数的增大而减小,随分裂间距的增大而增大;与武汉和西宁地区的试验结果对比,证明了模型的正确性。(本文来源于《武汉大学》期刊2017-05-01)

金钊[8](2017)在《EAST上快离子损失诊断(FILD)的研究及初步应用》一文中研究指出本文详细介绍了 EAST装置上的快离子损失诊断系统及初步应用。着眼于未来ITER实现高功率长脉冲稳态等离子体的运行目标,在近几年的发展中,EAST已经在等离子体辅助加热、等离子体磁位形控制、等离子体诊断以及物理研究方面取得了很大进展,而且获得世人瞩目的成就。EAST目前已发展了多种高功率辅助加热系统,主要有低杂波加热系统、离子回旋加热系统、电子回旋加热系统,以及中性束加热系统,总加热和电流驱动功率大于20MW。这些辅助加热系统,为装置提供了丰富的快离子源,有助于实现稳态高性能等离子体。然而,第一轨道损失以及不稳定性等因素的存在,会造成快离子的损失。这些损失的快离子,不仅会降低辅助加热效率,影响燃烧等离子体性能,甚至会对装置第一壁造成破坏。因此EAST上快离子损失诊断的建立以及快离子损失行为的研究是非常关键及必要的。这篇论文重点介绍新建的FILD系统,主要组成部分包括探测系统、驱动系统、成像光路系统以及数据采集系统四个部分。基于闪烁体的快离子损失探针是用于测量托卡马克装置中损失快离子的重要诊断,安装在EAST上J窗口中平面偏上的位置。损失的快离子经过探测系统的准直系统中前孔和后缝,最终打击到探测系统中闪烁体屏上。利用驱动系统不仅可以使得探测系统在装置中快速的往复运动,而且在正场、反场实验放电时,保证了可以迅速的改变探测系统准直孔的方向,及时的进行实验数据的采集工作。为了将探头中闪烁体上探测到的快离子损失的信号进行放大并收集,在快离子损失诊断系统中设计了成像光路系统,并将闪烁体上的光收集到两套数据采集系统上。并将闪烁体上的光经过束分光器收集到两套数据采集系统上。一束光传输到CCD高速相机(Phantom V2010)采集系统,并对闪烁体屏上的荧光图像进行记录,可以得到任意帧数时损失快离子的俯仰角以及回旋半径的信息。另一束光传输到25道通路的PMT数据采集系统中,可以获得快离子损失信号随时间演化的信息。其中PMT数据采集系统具有可以独立设置各道放大倍数的独特的优点,并且可以对每个通道依次巡检在实验放电时可以对损失诊断系统进行远程操控。在诊断系统不断发展和完善的过程中进行了诊断验证以及快离子损失基本行为的研究。首先,在中性束和离子回旋加热注入时,都观测到快离子损失的现象,且两套数据采集系统的数据变化是相一致的,很好的验证了诊断系统的可靠性。其次,研究了在不同放电条件对快离子损失的影响,其中在H-mode放电中快离子损失信号会随着ELMs而变化;以及在共振磁扰动和超声分子束的放电条件下,观测到快离子损失增加的现象。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2017-04-10)

胡伟,向建华,向言词,周练,陈燕[9](2017)在《氮掺杂碳纳米粒子对红壤中氮损失及盐基离子的影响》一文中研究指出采用室内模拟装置淋溶土柱的方法,研究了氮掺杂碳纳米粒子(N-CNPs)配施尿素对红壤中尿素氮损失和土壤盐基离子的影响。结果表明:N-CNPs伴随尿素施入红壤后,在p H4.38的模拟酸雨多次淋溶条件下,能显着降低红壤氮素损失率;氮素损失率与N-CNPs的施用量呈正相关,15‰N-CNPs配施尿素处理总氮损失率仅为单施尿素处理的49.45%;5‰N-CNPs用量所表现出的氮素损失率与5%双氰胺(DCD)处理结果相近。N-CNPs施用后,土壤交换性阳离子淋失量降低,具体表现为Ca2+>Mg2+>Na+>K+,p H值和盐基饱和度(BS)升高,且与N-CNPs用量呈显着正相关(P<0.05)。这些结果表明,土壤p H值和BS的改善可能是N-CNPs施用于红壤后引起土壤氮素淋失降低的原因之一。(本文来源于《农业环境科学学报》期刊2017年01期)

刘思远[10](2016)在《激光场影响下离子在等离子体中能量损失的研究》一文中研究指出带电粒子与等离子体相互作用过程中的能量损失与不同科学领域的许多应用有关,例如重离子惯性约束聚变,磁约束聚变,重离子电子冷却等。20世纪80年代,啁啾脉冲放大技术为激光技术的发展创造了良好的条件,引发了人们研究在激光场影响下带电粒子与等离子体相互作用的能量损失问题。特别是,随着加速器技术的发展,产生高速重离子已经成为可能,同时受重离子惯性约束聚变技术的发展需要,促进了人们开展激光场影响下离子能量损失问题的研究。本文在伏拉索夫-泊松方程理论模型的基础上,采用分子动力学模拟方法,利用线性介电响应理论和Brandt-Kitagawa有效电荷理论,推导了原子离子在等离子体中的相互作用势和阻止本领表达式,进一步讨论了激光参数对原子离子与等离子体相互作用过程中能量损失的影响。首先我们在给定激光角度α= π/3、等离子体密度n_0=10~(16)cm~(-3)、电子温度T_e=3eV的情况下,研究了硼原子离子在激光场影响下的能量损失情况。在研究过程中我们发现激光场强对硼原子离子的能量损失具有一定的影响,发现其阻止本领随着速度的增加呈现先增加后减小的趋势,且随着激光场强的增加硼原子离子的阻止本领不断减小。另外,研究发现硼原子离子的阻止本领还受到激光频率和激光角度的影响。氮原子离子模拟结果随激光参数的变化规律方面与硼原子离子的模拟结果具有类似的结论,但由于它们核电荷数的不同,导致同一激光场强度下它们的阻止本领不同。为此又对氧原子离子进行了模拟探究,结果发现:在同一激光场强度(a_E=3λ_D)下,氧原子离子的阻止本领大于氮原子离子的阻止本领,氮原子离子的阻止本领又大于硼原子离子的阻止本领,即对于不同的原子类型,阻止本领随核电荷数的增加而增大。通过以上对硼原子离子、氮原子离子、氧原子离子的模拟,结果表明:激光场强度是影响原子离子与等离子体之间相互作用的一个重要参数。随着激光强度的增加,阻止本领不断减小;原子离子的阻止本领随着速度的增加呈现了先增大而后减小的趋势;另外,激光频率、激光角度也能够对阻止本领起到调制作用;随着原子离子核电荷数的增加,原子离子的阻止本领会不断增大。(本文来源于《大连海事大学》期刊2016-12-25)

离子损失论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

锂离子电池老化过程中的多阶段容量损失,即由大致成线性的容量损失阶段突然变为急速下降的容量损失阶段,引起了人们越来越多的关注。我们发现这种多阶段容量损失特征可以由锂离子电池开路电压曲线的多段斜率形状引起。电池老化过程中的内阻增加,给定放电规程下的放电截止电压落到电池开路电压曲线的不同斜率区间,导致了不同的容量损失速率。为了解释这一现象,我们首先以一个两阶段的示例演示了此过程,然后,建立了一个通用的模型来模拟电池老化过程中的容量多阶段衰减,该模型考虑了电池正负极的开路电压曲线与内阻,可以引入多种材料体系、多种老化机理。本研究为锂离子电池老化行为研究提供了新的视角,可为锂离子电池全生命周期使用提供帮助。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

离子损失论文参考文献

[1].张彦琴,张化风,宋国政.锂离子电池放电过程能量损失分析[J].电源技术.2019

[2].葛昊,李哲,张剑波.锂离子电池开路电压曲线形状与多阶段容量损失(英文)[J].储能科学与技术.2019

[3].王杰,向东,曹锦佳,龚学余.托卡马克中局域磁扰动引起的高能量离子损失研究[J].核聚变与等离子体物理.2019

[4].郝保龙.EAST中性束注入下快离子损失研究[D].中国科学技术大学.2018

[5].王杰.托卡马克中高能离子输运与损失的模拟研究[D].南华大学.2018

[6].金钊,常加峰,黄娟,吴承瑞,林士耀.快电子对快离子损失诊断测量的影响[J].核技术.2017

[7].李威.特高压电晕笼交流离子流场与电晕损失数值仿真研究[D].武汉大学.2017

[8].金钊.EAST上快离子损失诊断(FILD)的研究及初步应用[D].中国科学技术大学.2017

[9].胡伟,向建华,向言词,周练,陈燕.氮掺杂碳纳米粒子对红壤中氮损失及盐基离子的影响[J].农业环境科学学报.2017

[10].刘思远.激光场影响下离子在等离子体中能量损失的研究[D].大连海事大学.2016

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