麻醉气体的红外吸收光谱等效模拟方法

校准麻醉气体检测仪时需要使用标准麻醉气体，但标准麻醉气体制备成本高昂，配气过程费时费力。针对这一问题提出了一种麻醉气体等效模拟方法，采用红外滤光片模拟不同浓度麻醉气体对红外光的吸收，从而替代标准麻醉气体。建立了麻醉气体检测系统，制备了体积分数0.23%～8.50%的七氟醚气体和透过率为36%～95%的红外滤光片进行实验验证。结果表明：红外滤光片等效七氟醚气体浓度的重复性误差小于0.02%,温度效应引入的等效浓度最大变化量不大于0.02%+1.5%·c(c为被测气体体积分数),可实现对标准麻醉气体的等效模拟。     

新型环流式气体分布器的设计与理论验证

简介常用气体分布器的种类及存在的缺陷,提出了一种新型环流式气体分布器,并以某空分项目的具体参数为依托,采用Fluent软件对新型环流式气体分布器在空冷系统水冷塔中的应用进行数值模拟,模拟结果表明新型环流式气体分布器具有较好的分布性能和较小的压降,适合工程应用。叙述模型的理论验证和模拟结果。     

二氧化碳套管式气体冷却器换热性能的实验研究

总结了不同形式CO2气体冷却器的国内外研究现状,对直管、矩形螺旋和圆形螺旋三种套管式气体冷却器性能进行模拟,提出用单位压降换热量来评价超临界条件下气体冷却器的性能,根据模拟结果设计了一套矩形螺旋套管式气体冷却器,实验研究了气体冷却器的CO2入口压力、进水流量和进水温度对气体冷却器传热系数、换热量、COP以及换热器效能等性能的影响。结果表明：当气体冷却器CO2进口压力为8 MPa,进水流量在1.56 kg/min和进水温度在9 ℃时气体冷却器性能较优,系统COP最大可达2.85。研究结果为CO2热泵热水器中的实际应用提供参考。     

纤维缠绕高压氢气瓶火烧温升试验及数值研究

纤维缠绕高压氢气瓶是氢燃料电池汽车储氢系统的关键设备。气瓶在使用中如果遭遇火灾意外,可能导致氢气泄漏、爆燃甚至爆轰等危险。为研究气瓶在火烧情况下的安全性能及内部气体的温升规律,进行了火烧试验研究,得到了气瓶外表面的温度场分布及内部气体的温升规律．结果表明内部气体的温升速率很小．且与外表面存在较大温差。然后以试验数据为基础建立3D数值模型。对火烧时气瓶内部气体的温升进行模拟,并对试验结果和模拟结果进行比较分析．表明所建立的模型能较为准确的模拟气瓶火烧试验时的内部温升,该模型为进一步研究气瓶火烧试验奠定了基础。     

碳分子筛膜气体分离机理模拟的研究进展

介绍了近几年来碳分子筛膜气体分离机理研究的状况，包括模拟方法的发展和选择，巳有的非平衡分子动力学方法及目前模拟研究成果。详细地介绍了采用双控容积巨正则分子动力学（DCV-GCMD）方法进行碳分子筛膜气体分离机理模拟的基本原理和实现方法。提出了现有模拟研究所存在的问题及今后发展方向。到目前为止，巳有模拟结果和实验数据还有很好的可比性，通过分析可能的原因并给出了进一步完善模拟的建议。     

基于4 K制冷机的低温泵抽气单元性能分析

中性束注入实验单元系统调试和小尺寸样机验证测试需要真空环境支持,针对实验气体负载性质与真空要求,探索研制外置式制冷机低温泵。设计了一种基于单台4 K制冷机的低温泵并开展抽气单元性能分析,采用ANSYS热分析方法研究抽气单元热学性能,得到了不同气体热负载下的温度分布,结果表明,抽气面温度处于5 K左右,能够有效抽除H₂、He等难凝性气体。采用MOLFLOW对连接抽速测试系统的低温泵进行了气体粒子运动模拟,验证了抽气单元设计的合理性,并模拟得到气体捕获系数为0.409;探究了气体负载对抽气性能的影响,结果表明,受温升影响,泵的抽速波动较小,抽气性能良好。研究方法与结果为实验用制冷机低温泵的研制提供了有益参考。     

大流量气体管道中阀门诱发振动机理研究

以某大型化工厂气体管道阀门小开度工况下的振动管路为例,系统介绍了振动激励源的发现与振动的抑制方法。考虑复杂管系支撑对管系固有频率的影响,采用模态分析得到管系模态频率与模态振型。采用CFD模拟方法,对管道内部气体流场进行模拟,得到气体压力脉动频率。结果发现,阀后流体脉动是引起管道振动的主要原因。在此基础上,提出了在阀后增设隔板的减振措施,减振效果明显。     

90°弯管内示踪气体混合均匀性的数值模拟与实验研究

示踪气体在管道内的混合均匀性,对示踪法测量气体流量的准确性或者在线校准管道气体流量计的校准精度影响很大.在直径为300mm的90°弯曲管道内,对示踪气体CO与空气的混合情况进行了数值模拟研究,并与实验结果进行了对比分析.结果表明,五孔释放混合效果明显要好于单孔释放,且五孔释放时弯管下游9D处示踪气体与空气混合基本均匀.数值模拟结果和实测结果基本吻合,可为示踪法测量气体流量和在线校准管道气体流量计提供参考.     

基于CFD技术的核电站主控室示踪气体扩散数值模拟

示踪气体混合均匀性是执行核电站主控室可居留性内漏试验的关键因素之一，本文通过CFD技术对主控室可居留区域内部示踪气体扩散过程进行数值模拟。根据模拟结果可基本掌握主控室可居留区域内部示踪气体扩散及流场分布情况，针对局部浓度异常区域合理布置气体混合设备，将明显改善示踪气体浓度分布均匀性。     

ITER气体注入系统的MFC流量控制性能实验研究

ITER装置是以氘氚为燃料进行大规模核聚变反应的大型科学实验装置,气体注入系统是其重要的一个子系统。为验证和固化基于MFC（流量控制器）的ITER气体注入系统设计,对MFC的性能包括内漏、静磁场抗扰度、流量控制精度和响应时间进行实验研究并在真空模拟平台上对该气体注入原型系统开展验证测试。实验结果表明,基于MFC的ITER气体注入系统在技术参数上符合设计技术指标,同时还可为ITER装置气体注入控制方式设计提供参考,为未来聚变堆气体注入系统的设计和建造提供基础工程数据。     

纤维增强PE材料增韧效果的研究

以聚乙烯(PE)材料为基体,应用玻璃纤维随机或定向分布,增加材料的强度、刚度和断裂韧性,是发展高压大口径复合材料天然气管道的需要。本文基于PFRAC程序的动态断裂分析能力[1],增加了各向异性材料的本构条件,发展了对纤维增强复合材料未开裂和开裂管道的计算功能。由力学性能的试验结果,提供了材料的本构关系,对未开裂和开裂的管道进行了计算分析。结果表明,PE管道经纤维增强之后,与纯PE材料的管道相比,其环向位移下降到53%(纤维随机分布)~5%(纤维沿管道轴向80度分布);裂纹驱动力相应下降到50%~17%,充分反映了纤维对PE材料的增强和增韧效果。     

包装容器密封结构多组分气体泄漏渗透计算方法

目的建立含气体泄漏及渗透的橡胶圈密封包装容器内多组分气氛浓度场计算方法。方法分析了密封圈结构密封容器多组分气体内外交换方式及其计算方法,在此基础上建立了密封器内多气体组分变化规律的微分方程数值解方法以及CFD(计算流体力学)方法,并计算模拟了较长时间内容器气氛变化情况。结果两种方法均可对包装容器密封结构多组分气体的泄漏和渗透进行较好的模拟,在贮存40 d时,两者的计算结果差异不大于3.2%,其中,CFD计算方法在处理多组分浓度分布方面具有天然的优势,并且计算结果更合理。结论建立了考虑泄漏、渗透的密封容器内多组分气氛变化规律计算模拟方法和多组分气体浓度场变化规律数值模拟方法。     

能量平衡结合有限元数值计算分析天然气管道裂纹稳定扩展问题

本文提出了在天然气管道裂纹稳定扩展问题中，应用能量平衡方法结合有限元数值计算结果来分析计算裂纹驱动力。能量数值计算采用了可模拟动裂纹在管道上扩展的有限元程序ＰＦＲＡＣ，它包括了对未开裂管道和裂纹扩展管道的能量计算。通过分析外力作功和内部能量在裂纹扩展时的变化率，应用能量平衡方法计算了裂纹驱动力，并与在ＰＦＲＡＣ程序中应用节点力释放方法计算的裂纹驱动力的结果进行了比较     

粒子侵蚀下三元乙丙绝热材料炭化层破坏特性实验研究

应用模拟固体火箭发动机烧蚀环境的炭化层制样装置制备三元乙丙绝热材料炭化层,分析了三元乙丙绝热材料炭化层结构特点,并设计了一套粒子侵蚀装置,对侵蚀角度为30°、60°和90°工况进行了三元乙丙绝热材料炭化层的粒子侵蚀破坏试验,应用高速摄影系统记录粒子侵蚀炭化层过程,经过分析计算得出了炭化层的剪切极限强度和抗压极限强度,为...     

RH真空精炼吹氩参数对循环流动影响的数值分析

为研究RH真空脱气过程中的流动行为,建立了描述气泡驱动下的RH循环气-液两相流动的数学模型.基于欧拉-欧拉两流体模型,利用计算流体力学(CFD)商业软件FLUENT6.0,对不同充气量条件下的循环流量进行了预测.计算结果与实验数据的比较表明两者具有较好的一致性.应用该模型对充气压强与循环流量、充气量与上升管内气相及液相速度分布关系进行了数值模拟,用以理解其中的流动规律,为工程技术改进提供参考.     

回热式机械制冷机的污染机理与控制技术分析

采用蒙特卡罗方法,对污染气体在制冷机管路复杂的传质扩散过程进行了建模计算,分析了污染气体对制冷机性能的影响机理.结合机理分析和实际经验对高温烘烤除气等一些必要的污染控制措施进行综述,对机械制冷机污染控制技术的系统化、标准化进行了展望.     

联合循环电厂大型隔声屏障的优化与效果

镇海300MW燃气－蒸汽联合循环发电工程采用计算机技术对噪声传播进行模拟和预测,估化了隔声屏障的设计,经工种竣工验收,取得了满意的隔声效果。     

小型氮膨胀天然气液化流程的设计及优化分析

根据气源条件,设计了3套氮膨胀天然气液化流程,选择PR(Peng-Robinson)方程进行混合物的相平衡计算,采用大型数值模拟软件Aspen Plus进行了数值模拟计算;分析比较了不同液化流程的关键热力学参数,并进行了关键设备的可行性分析.结果表明:丙烷预冷氮膨胀液化天然气流程的比功耗比无预冷的单级氮膨胀天然气液化流程的低,比无预冷的两级氮膨胀天然气液化流程的稍高,两级氮膨胀天然气液化流程较难实现.综合分析结果,选用了丙烷预冷氮膨胀液化天然气流程.     

对塑料发泡膨胀过程中气相热动力行为的研究

建立了气泡膨胀过程、气相气体的热动力学方程，采用摄动法处理这些方程组，得出了气泡膨胀过程气相控制方程，建立了R、R^.和pg及各影响参数之间的关系式，给工程应用提供了理论依据。     

减压蒸馏中二氯甲烷低温回收试验研究

为了减少实验室中二氯甲烷气体的直接排放,搭建了一套减压蒸馏低温回收试验装置,采用纯二氯甲烷作模拟溶剂回收试验成功后,在乙酰二茂铁制备过程中对二氯甲烷进行回收实验,回收率约90%,比模拟试验偏低;通过对比,两种试验数据规律表现一致,验证了试验方法的准确性。采用改变冷媒温度的方法,改变回收器内温度,对影响回收效果的温度因素进行分析,发现最佳冷媒温度为0℃。试验证明该系统能有效实现二氯甲烷的回收。