Operando flow regime diagnosis using acoustic emission in a polymer electrolyte membrane water electrolyser
Operando flow regime diagnosis using acoustic emission in a polymer electrolyte membrane water electrolyser
复制标题
在聚合物电解质膜水电解槽中使用声发射进行操作流态诊断
DOI：
10.1016/j.jpowsour.2019.03.061
复制
发表时间：
2019
影响因子：
9.2
通讯作者：
Maier M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Maier M
聚合物电解质膜水电解槽（PEMWE）是生产清洁（“绿色”）氢气的关键技术，用于运输部门的脱碳和电网稳定，利用越来越多的可再生能源。在这项工作中，声发射分析被用来作为一种非破坏性的，operandodiagnostic工具，以提供信息的相对数量和尺寸的气泡内产生的PEMWE本地，提供有效的表征当地的流动条件。一个光学透明的单通道PEMWE被用来调查所获得的声信号和细胞内的两相流条件之间的关系。报告了几种流速和电流密度下的声撞击次数、频率和平均峰值振幅。使用高速成像，将流动通道中的平均气泡数量和尺寸与声学信号进行比较。结果表明，良好的相关性之间的数量的声学'命中'和通过流动通道的气泡的数量。气泡的大小也被证明会影响命中的平均频率。因此，可以通过声发射分析来识别泡状流和段塞流状态之间的过渡，从而为商业规模的PEMWEs内的简单、低成本、非破坏性的映射流方式铺平道路。
Polymer electrolyte membrane water electrolysers (PEMWE) are a key technology for producing clean (‘green’) hydrogen for decarbonisation of the transport sector and grid stabilisation utilising increasing levels of renewable energy. In this work, acoustic emission analysis is used as a non-destructive,operandodiagnostic tool to provide information about the relative number and size of gas bubbles generated locally within a PEMWE, providing effective characterisation of the local flow conditions. An optically transparent single-channel PEMWE is used to investigate the relationship between the acoustic signals obtained and the two-phase flow conditions inside the cell. The number of acoustic hits, their frequency, and average peak amplitude is reported for several flow rates and current densities. Using high-speed imaging, the average bubble number and size in the flow cannels is compared to the acoustic signal. Results show good correlation between the number of acoustic ‘hits’ and the number of bubbles passing through the flow channel. The size of bubbles is also shown to affect the average frequency of the hits. Consequently, the transition between bubbly and slug flow regime can be identified by acoustic emission analysis, paving the way for a simple, low-cost, non-destructive means of mapping flow inside commercial-scale PEMWEs.
登录
查看更多内容
影响因子：
32.5
作者：
Kang, Zhenye;Mo, Jingke;Zhang, Feng-Yuan
通讯作者：
Zhang, Feng-Yuan
DOI：
--
发表时间：
1985
期刊：
影响因子：
--
作者：
R. Hsi;Mike Tay;D. Bukur;G. Tatterson;G. Morrison
通讯作者：
G. Morrison
影响因子：
9.2
作者：
Dedigama, Ishanka;Angeli, Pangiota;Brett, Daniel J. L.
通讯作者：
Brett, Daniel J. L.
影响因子：
7.3
作者：
G. Yen;Haiming Lu
通讯作者：
G. Yen;Haiming Lu
通过同时光学和中子成像对质子交换膜 (PEM) 电解槽进行原位两相流研究
DOI：
--
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
--
作者：
Omer Faruk Selamet;U. Pasaogullari;D. Spernjak;D. Hussey;D. Jacobson;M. D. Mat
通讯作者：
M. D. Mat