【摘要】:為探究不同電磁場產生的微觀磁對流對水平微電極表面單個氣泡生長行為的影響,建立恒定電流的電解水制氫實驗系統。應用高速攝像可視化技術對電極表面氣泡生長過程進行觀察,結合OpenCV-Python自定義程序對氣泡生長行為特征參數進行提取和分析。


研究結果表明:在氣泡生長周期內,氣泡直徑逐漸增大,氣泡生長速率先增大后減小,外加磁場對氣泡生長速率幾乎沒有影響,氣泡生長速率隨電解電流密度的增大而增大。與低電解電流密度工況相比,高電解電流密度下的氣泡脫離直徑明顯偏大,氣泡生長時間明顯延長,工作電極電勢明顯偏高。


隨著磁感應強度增大,低電解電流密度和高電解電流密度條件下的氣泡脫離直徑、氣泡生長時間和工作電極電勢均呈現相反的變化趨勢,高強度磁場或高電解電流密度作用使磁場的影響效果減弱。不同電解電流密度和磁感應強度下工作電極電勢與氣泡接觸直徑的變化規律類似,揭示出工作電極電勢變化與電極表面氣泡生長行為密切相關。