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基于燃油经济性的发动机关键技术评估 被引量:4
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作者 李岳 宁智 +1 位作者 吕明 智鑫 《车用发动机》 北大核心 2019年第5期8-15,共8页
以1台3缸直喷汽油发动机为研究对象,建立了GT-Power仿真模型,并根据台架试验数据对仿真模型进行了标定,在发动机高效率工况点(负荷为1.4MPa,转速为3000r/min),针对燃油经济性利用仿真模型对发动机的各项关键技术进行了评估研究。结果表... 以1台3缸直喷汽油发动机为研究对象,建立了GT-Power仿真模型,并根据台架试验数据对仿真模型进行了标定,在发动机高效率工况点(负荷为1.4MPa,转速为3000r/min),针对燃油经济性利用仿真模型对发动机的各项关键技术进行了评估研究。结果表明:不同关键技术参数对燃油消耗率的敏感度不同,其中压缩比的敏感度最大,米勒度的敏感度最小;得到了关键技术参数对燃油经济性的影响权重,高压缩比技术占70%,VVT技术占20%,米勒循环技术占7%,EGR技术占3%;明晰了关键技术之间的交互作用及具体表现情况。 展开更多
关键词 燃油经济性 敏感度 影响因素 交互作用
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基于力驱动的智能汽车路径跟踪控制策略 被引量:2
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作者 姚强强 田颖 +2 位作者 王圣渊 刘嘉琪 王承强 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期33-41,57,共10页
为提高高速大曲率工况下智能汽车的路径跟踪控制精度,保证车辆横摆稳定性和侧倾稳定性,提出基于最优前轮侧向力和附加横摆力矩协同的力驱动模型预测控制(MPC)路径跟踪控制策略。充分利用轮胎非线性动力学特性,提高控制器的响应性能,构... 为提高高速大曲率工况下智能汽车的路径跟踪控制精度,保证车辆横摆稳定性和侧倾稳定性,提出基于最优前轮侧向力和附加横摆力矩协同的力驱动模型预测控制(MPC)路径跟踪控制策略。充分利用轮胎非线性动力学特性,提高控制器的响应性能,构建基于时变线性轮胎模型的路径跟踪控制系统状态空间方程,预测车辆状态信息。采用零点力矩法建立车辆侧倾稳定性约束条件,设计基于MPC的防侧倾路径跟踪控制器。CarSim与Matlab/Simulink联合仿真结果表明,该控制器在保证车辆横摆稳定性和侧倾稳定性的前提下,高速大曲率工况下的最大横向位置偏差和航向角偏差分别降低14.08%和4.80%,低附着高速变道工况下分别降低22.95%和16.77%,说明所提出的控制器可显著改善车辆路径跟踪效果。 展开更多
关键词 智能汽车 模型预测控制 侧倾稳定性 路径跟踪 力驱动
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不同组份下硝酸羟胺基液体推进剂电点火及稳定燃烧
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作者 金宝志 申连华 +2 位作者 李国岫 李洪萌 鲍世国 《火箭推进》 CAS 北大核心 2024年第5期96-105,共10页
为避免硝酸羟胺(HAN)基液体推进剂传统催化点火的延迟时间长、催化剂失活等缺点,同时充分发挥HAN基液体推进剂高能量密度、高比冲等优点,设计并搭建了HAN基液体推进剂静置状态和流动状态下电点火实验系统。制备了4种新型高能HAN基液体... 为避免硝酸羟胺(HAN)基液体推进剂传统催化点火的延迟时间长、催化剂失活等缺点,同时充分发挥HAN基液体推进剂高能量密度、高比冲等优点,设计并搭建了HAN基液体推进剂静置状态和流动状态下电点火实验系统。制备了4种新型高能HAN基液体推进剂,并开展了静置状态和流动状态下电点火及稳定燃烧实验研究,对比了不同组份下HAN基液体推进剂点火及稳定燃烧的影响。甲醇的添加抑制了推进剂的活性,推进剂分解过程变得缓慢且没有观察到持续稳定燃烧的火焰。掺混15%乙腈的推进剂在火焰高度和点火延迟时间等方面都表现出优异性能,流动状态下在关闭加载电压后能通过自分解维持火焰的燃烧。 展开更多
关键词 空间发动机 硝酸羟胺基液体推进剂 电点火 甲醇 乙腈
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低热值气体发动机涡团与火焰面相互作用 被引量:4
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作者 张欣 王涛 +2 位作者 侯效森 张纪宝 许健 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期537-542,共6页
基于大涡模拟方法对一台燃用低热值气体燃料的发动机缸内湍流涡团与火焰相互作用过程开展了模拟,分析了缸内急燃期火焰传播过程中火焰前锋面上湍流涡核的分布特征,研究湍流涡团与火焰面的相互作用机理,并研究了涡对结构对火焰面传播的影... 基于大涡模拟方法对一台燃用低热值气体燃料的发动机缸内湍流涡团与火焰相互作用过程开展了模拟,分析了缸内急燃期火焰传播过程中火焰前锋面上湍流涡核的分布特征,研究湍流涡团与火焰面的相互作用机理,并研究了涡对结构对火焰面传播的影响.结果表明:急燃期燃烧过程中,缸内背景湍流和火焰面相互作用,促使高强度涡核分布在火焰前锋面上,而涡核增大火焰面褶皱程度,火焰面面积增加,有助于更多高强度火核的产生;未燃区涡对的两个涡团相互逆向旋转导致火焰面受到局部的卷吸或者拉伸等作用,是火焰面出现明显皱褶的主要原因. 展开更多
关键词 低热值气体发动机 火焰面 湍流涡团 涡对 相互作用
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双组元25N推力器脉冲工作模式下的传热特性分析及改进 被引量:2
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作者 张榛 汪凤山 +3 位作者 蔡坤 毛晓芳 杨尚锋 虞育松 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期92-100,共9页
在离心式双组元25N推力器的脉冲工况温度稳定性试验中,有16%的工况均发生了推力器稳态温度跃迁导致的喷注器头部高温过热的问题。本研究针对该问题开展了深入的机理分析,并通过优化推力器局部传热特性以消除其对于特殊脉冲工况的应用限... 在离心式双组元25N推力器的脉冲工况温度稳定性试验中,有16%的工况均发生了推力器稳态温度跃迁导致的喷注器头部高温过热的问题。本研究针对该问题开展了深入的机理分析,并通过优化推力器局部传热特性以消除其对于特殊脉冲工况的应用限制和风险。通过液滴撞壁试验,分析了不同条件下推进剂液膜发展的规律和机理:一旦壁面温度达到了莱登弗斯特温度以后,液滴与壁面的换热能力将大幅下降,严重影响液膜冷却的效率。通过Amesim软件进行的传热仿真进一步表明,一旦因为热回浸现象导致雾化液滴与涂层壁面的作用机制发生变化,进而影响冷却液膜的形成,就会使推力器的温度分布从正常的第一稳态进入无液膜的第二高温稳态。仿真结果基本复现了热稳定性试验中出现的故障模式。针对该故障机理改进了喷注器的结构导热性,将喷注器的花篮连接结构的导热面积增加了1.5倍,可以有效分担液膜的热流负担,抑制液膜进入莱登弗斯特态,使得推力器的脉冲工作可靠性大幅提高,令温度稳定性试验的通过率提升至100%。 展开更多
关键词 双组元25N推力器 传热 液膜 热稳定性 结构导热性
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城市客车燃用沼气的生命周期分析 被引量:2
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作者 黄伟 张欣 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期44-48,共5页
应用生命周期分析方法建立了城市垃圾厌氧发酵车用沼气燃料的生命周期能耗和环境排放模型,对车用沼气在原料阶段、燃料生产阶段和车辆运行阶段的能耗和环境排放进行了分析计算,并将城市客车燃用沼气和柴油的生命周期能耗和排放指标进行... 应用生命周期分析方法建立了城市垃圾厌氧发酵车用沼气燃料的生命周期能耗和环境排放模型,对车用沼气在原料阶段、燃料生产阶段和车辆运行阶段的能耗和环境排放进行了分析计算,并将城市客车燃用沼气和柴油的生命周期能耗和排放指标进行了对比分析.结果表明,在车用沼气的全生命周期内,燃料的总能源消耗比传统柴油低9.5%,全生命周期HC、CO、NO^X、PM10、SO^2、CO^2等6种排放物都比柴油低.从降低生命周期能耗和环境排放角度看,城市垃圾厌氧发酵车使用沼气是一种较好的新能源燃料;从城市垃圾处理方式看,城市垃圾厌氧发酵车用沼气为城市垃圾处理寻找了新的途径. 展开更多
关键词 城市交通 城市垃圾 厌氧发酵 车用沼气 生命周期
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基于能量分析和分析的槽式太阳能集热系统优化研究 被引量:1
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作者 张维蔚 巴旭阳 +3 位作者 薛奇成 高虹 史志国 田瑞 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2251-2257,共7页
采用光学-动力学耦合的方法,建立槽式太阳能真空管接收器的三维流动、传热模型,分析影响集热系统热效率和效率的因素。为验证模拟结果准确性,与文献试验结果进行对比,吻合较好,平均误差为9.4%。模拟结果显示,传热流体入口温度、环形区... 采用光学-动力学耦合的方法,建立槽式太阳能真空管接收器的三维流动、传热模型,分析影响集热系统热效率和效率的因素。为验证模拟结果准确性,与文献试验结果进行对比,吻合较好,平均误差为9.4%。模拟结果显示,传热流体入口温度、环形区域压力对集热系统热效率和效率的影响最显著,间隙尺寸的影响次之,传热流体质量流速的影响最小。 展开更多
关键词 真空管接收器 热效率 效率 环形区域 间隙尺寸
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低热值气体燃料掺氢火焰稳定性的研究 被引量:1
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作者 张欣 郑士卓 +1 位作者 侯效森 张纪宝 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期108-115,共8页
基于直接数值模拟方法和详细化学反应机理研究了流体动力学不稳定性和热-质扩散不稳定性共同作用下的低热值气体燃料掺氢胞状火焰的发展和演变过程.建立了多组分气体燃料燃烧控制方程,获得了不稳定性作用下的低热值气体燃料掺氢胞状火... 基于直接数值模拟方法和详细化学反应机理研究了流体动力学不稳定性和热-质扩散不稳定性共同作用下的低热值气体燃料掺氢胞状火焰的发展和演变过程.建立了多组分气体燃料燃烧控制方程,获得了不稳定性作用下的低热值气体燃料掺氢胞状火焰的多种演变形式:胞的分裂、局部熄灭、二次熄灭和再燃.研究结果表明随着燃料中H2的增加,胞状火焰出现的时间提前,火焰胞的幅值增加.随着燃料中CO2的增加,火焰的不稳定性受到抑制.低热值气体燃料掺氢火焰在不稳定时会出现火焰胞的分裂、局部熄灭和再燃等3种动力学形态.胞的二次熄灭只发生在热-质扩散不稳定性较强的稀燃H2/空气火焰中. 展开更多
关键词 低热值气体燃料 氢气 层流燃烧 火焰稳定性 直接数值模拟 胞状火焰
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柴油/天然气发动机燃烧系统协同优化方法 被引量:5
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作者 刘杰 王俊乐 赵洪波 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期44-50,共7页
采用KIVA-3V软件耦合多目标遗传优化算法NSGA-3,开展了柴油/天然气双燃料发动机的引燃柴油喷射参数、运行参数和燃烧室结构参数的协同优化研究.将湍流火焰速度封闭模型(TFSC)与PaSR燃烧模型耦合,建立柴油/天然气双燃料发动机复合燃烧模... 采用KIVA-3V软件耦合多目标遗传优化算法NSGA-3,开展了柴油/天然气双燃料发动机的引燃柴油喷射参数、运行参数和燃烧室结构参数的协同优化研究.将湍流火焰速度封闭模型(TFSC)与PaSR燃烧模型耦合,建立柴油/天然气双燃料发动机复合燃烧模型.结果表明:复合燃烧模型能较好地模拟柴油/天然气发动机的燃烧过程;采用KIVA3V-NSGA3程序进行了双燃料发动机运行参数、喷射参数等多目标参数的协同优化;多目标参数优化结果的数据对比分析揭示了设计参数对目标参数的影响规律;涡流比和喷射参数的变化会对燃烧室内温度、NOx和CH4的分布产生较大影响. 展开更多
关键词 柴油/天然气发动机 双燃料 复合燃烧模型 数据对比分析 排放
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HEV功率级硬件在环测试系统开发及试验研究 被引量:1
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作者 赵夕长 薛奇成 +3 位作者 凤志远 耿聪 耿丽珍 张欣 《汽车工程学报》 2022年第5期604-613,共10页
针对一款新型混合动力电动汽车(Hybrid Electric Vehicle,HEV),结合其动力传动系统的工作原理,设计了考虑实物电磁阀的功率级硬件在环测试系统的总体方案,开发了功率级硬件在环测试系统的硬件系统和软件系统。硬件方面,重点开发了比例... 针对一款新型混合动力电动汽车(Hybrid Electric Vehicle,HEV),结合其动力传动系统的工作原理,设计了考虑实物电磁阀的功率级硬件在环测试系统的总体方案,开发了功率级硬件在环测试系统的硬件系统和软件系统。硬件方面,重点开发了比例电磁阀的电流检测模块。软件方面,基于Matlab/Simulink和ECUCoder软件研究了快速原型控制器中比例电磁阀驱动信号和模拟信号的底层接口软件。利用两种典型动态协调控制策略对所开发的功率级硬件在环系统的测试功能进行了验证。 展开更多
关键词 混合动力汽车 功率级硬件在环 控制策略 比例电磁阀
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PHEV行进间启动发动机的转矩协调控制策略 被引量:5
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作者 张欣 崔宇轩 薛奇成 《华南理工大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2021年第8期129-139,共11页
插电式混合动力汽车(PHEV)行进间启动发动机时,因电机和发动机不同的转矩响应特性会引起较大的驱动转矩波动。针对此问题,提出了一种转矩协调控制策略。首先,在LMS.AMESim平台建立了所研究的混合动力汽车动力系统模型;然后,在Matlab/Sim... 插电式混合动力汽车(PHEV)行进间启动发动机时,因电机和发动机不同的转矩响应特性会引起较大的驱动转矩波动。针对此问题,提出了一种转矩协调控制策略。首先,在LMS.AMESim平台建立了所研究的混合动力汽车动力系统模型;然后,在Matlab/Simulink平台搭建了基于发动机怠速转速点火的“离合器油压模糊控制+电机转矩补偿+发动机调速控制+发动机转矩变化率限制”的转矩协调控制策略模型;最后,利用联合仿真平台进行了行进间启动发动机的模式切换仿真研究,并与不同的控制策略进行对比分析。结果表明:所提出的模式切换控制策略在整车冲击度和离合器滑摩功两方面均有较大改善,提高了模式切换的平顺性。 展开更多
关键词 混合动力汽车 模式切换 模糊控制 协调控制
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基于运行工况识别及充电管理的E-REV智能控制策略
12
作者 宋雯 张欣 +1 位作者 田毅 席利贺 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2016年第2期224-229,共6页
为提高混合动力车辆(HEV)存储充电站清洁电能的能力,对增程式电动汽车(E-REV)运行工况进行了分析,提出一种基于运行工况识别及电池充电管理的智能控制策略。根据车辆当前所行驶的运行工况类型,控制增程器处于不同的工作方式。当司... 为提高混合动力车辆(HEV)存储充电站清洁电能的能力,对增程式电动汽车(E-REV)运行工况进行了分析,提出一种基于运行工况识别及电池充电管理的智能控制策略。根据车辆当前所行驶的运行工况类型,控制增程器处于不同的工作方式。当司机有到达充电站充电的意图时,根据此时车辆与充电站之间的距离,确定增程器的关闭时刻,使E-REV到达充电站时动力电池充电状态(SOC)降低至理想充电范围。结果表明,相比恒功率控制策略,本策略能够使得E-REV在进入充电站时SOC值降低至30%-35%之间。 展开更多
关键词 电动汽车(EV) 增程式电动汽车(E-REV) 智能控制策略 道路运行工况 增量算法
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增程式燃料电池车经济性与耐久性优化控制策略 被引量:13
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作者 吕沁阳 滕腾 +2 位作者 张宝迪 张欣 薛奇成 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期126-133,共8页
为了避免车用燃料电池由于启停变化、功率波动等状态而导致的性能衰退,在能量管理控制策略的开发过程中需要在保证经济性的同时兼顾燃料电池的耐久性。针对该目标,建立了基于改进动态规划算法的增程式燃料电池车经济性与耐久性优化控制... 为了避免车用燃料电池由于启停变化、功率波动等状态而导致的性能衰退,在能量管理控制策略的开发过程中需要在保证经济性的同时兼顾燃料电池的耐久性。针对该目标,建立了基于改进动态规划算法的增程式燃料电池车经济性与耐久性优化控制策略,将燃料电池的启停状态设为状态变量,在燃料电池的启动和关闭状态之间增加怠速过渡阶段,实现了燃料电池的自适应启停间隔控制;并使用燃料电池性能衰退指数为耐久性代价,整车能耗为经济性代价,构建了经济性与耐久性联合代价函数。进行仿真并与经典动态规划策略对比,结果表明所建立策略的整车能耗比经典动态规划策略升高5.3%,燃料电池的输出功率稳定,启停变化较少,性能衰退程度比经典动态规划策略改善65.5%,有效保证了整车经济性与燃料电池的耐久性。 展开更多
关键词 车辆工程 能量管理策略 动态规划 燃料电池 经济性
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极限工况下自动驾驶车辆转向控制器的设计 被引量:3
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作者 孙传扬 张欣 +1 位作者 席利贺 陈宏伟 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期78-85,共8页
为提高极限工况下自动驾驶车辆的路径跟踪精度并维持车辆行驶稳定性,设计了一种基于线性模型预测控制的路径跟踪转向控制器.该控制器以速度矢量方向角偏差作为控制参考量,在计算过程中以理想质心侧偏角代替实际质心侧偏角,以提高跟踪精... 为提高极限工况下自动驾驶车辆的路径跟踪精度并维持车辆行驶稳定性,设计了一种基于线性模型预测控制的路径跟踪转向控制器.该控制器以速度矢量方向角偏差作为控制参考量,在计算过程中以理想质心侧偏角代替实际质心侧偏角,以提高跟踪精度;采用前轮侧向力为控制输入量,并应用仿射近似方法对后轮侧向力进行线性化处理,以减小计算负担.CarSim与Matlab/Simulink的联合仿真结果表明,该控制器能够在轮胎处于附着极限的情况下维持车辆稳定行驶,且跟踪精度较传统控制器有明显的提高. 展开更多
关键词 自动驾驶车辆 路径跟踪 转向控制 车辆动力学 模型预测控制
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高压共轨柴油机ECU热测试分析 被引量:2
15
作者 张纪宝 张欣 +1 位作者 秦智晗 侯效森 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期101-106,共6页
柴油机电控单元(Electronic Control Unit,ECU)的集成化和小型化发展及其恶劣的工作环境导致元器件存在高温失效的危险.基于ECU负载模拟器和快速温度变化试验箱,搭建ECU热测试平台,模拟柴油机的不同运行工况和环境条件,研究ECU热负荷状... 柴油机电控单元(Electronic Control Unit,ECU)的集成化和小型化发展及其恶劣的工作环境导致元器件存在高温失效的危险.基于ECU负载模拟器和快速温度变化试验箱,搭建ECU热测试平台,模拟柴油机的不同运行工况和环境条件,研究ECU热负荷状态.研究表明,柴油机转速和扭矩的大小影响元器件的热损耗,75%的元器件在柴油机额定功率点温度最高,但喷油器电磁阀驱动模块元器件在柴油机最大扭矩点温度最高且受柴油机运行工况影响最突出.环境温度的改变影响元器件与环境之间的综合热阻,引起元器件与环境的温差随环境温度上升呈先减小后增加的变化趋势.当环境温度达到105℃时,ECU内部分元器件温度达到汽车电子元器件的许用温度125℃,需改善元器件换热条件. 展开更多
关键词 柴油机 电控单元 热测试 运行工况 温度
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X70钢在CO2环境中的耐腐蚀性能研究 被引量:2
16
作者 郭强 戴婷 +2 位作者 马刚 顾艳红 赵杰 《北京石油化工学院学报》 2020年第2期20-28,共9页
为了探索CO2对X70管线钢抗腐蚀性能的影响,采用电化学方法研究了X70钢在有无CO2下的NaCl溶液中的腐蚀电位、腐蚀电流密度、电化学阻抗以及腐蚀产物。利用光学显微镜观测试样的宏观金相和微观金相,利用扫描电子显微镜观测试样腐蚀8 h后... 为了探索CO2对X70管线钢抗腐蚀性能的影响,采用电化学方法研究了X70钢在有无CO2下的NaCl溶液中的腐蚀电位、腐蚀电流密度、电化学阻抗以及腐蚀产物。利用光学显微镜观测试样的宏观金相和微观金相,利用扫描电子显微镜观测试样腐蚀8 h后的腐蚀形貌,并结合X射线衍射仪和能谱分析仪测得腐蚀产物的元素和成分。结果表明,随着腐蚀时间的推移,试样的耐腐蚀性能降低。通入CO2测得的开路电压值更负,阻抗值更低,腐蚀电流密度和腐蚀速率也更大;在宏观金相和微观金相中观察到通入CO2的试样腐蚀损伤更严重;通入CO2的试样出现大量的C、O、Fe元素,并且腐蚀产物种类增加。由此可见,CO2会加剧管线钢的腐蚀。 展开更多
关键词 X70管线钢 电化学 CO2
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