煤粉上出料式发送罐气力输送特性

在常压上出料式发送罐气力输送试验台上,以氮气为输送介质,研究煤粉气力输送特性。通过试验分析了流化风量、充压风量、提升管入口处气体注入速度对煤粉质量流量、固气比等特征参数的影响,并将典型试验工况与高压输送进行了比较。结果表明：随着流化风量的增大,煤粉质量流量、固气比均呈现先增大后减小的趋势。随着充压风量的增大,煤粉质量流量逐渐增大,固气比呈现先增大后减小的趋势。随着提升管入口处注入速度的增大,煤粉质量流量逐渐增大,固气比呈现先增大后减小的趋势。与高压输送相比,常压输送的质量固气比较高,气耗率及输送能耗较低。     

无霜空气源热泵系统冬季运行性能实验

为了解决传统空气源热泵系统冬季运行室外换热器结霜温度,提出了一种溶液除湿型无霜空气源热泵空调系统。该热泵系统在冬季可以无霜高效运行的同时夏季性能也有所提高。通过搭建该系统实验平台,研究了室外空气干球温度、湿度、供热水温度、供热水流量、溶液流量、溶液质量分数、室外空气流量等对冬季工况系统供热性能的影响,还研究了溶液流量、溶液温度、室外空气流量等对冬季工况系统再生性能的影响,得出了室外空气湿度、溶液质量分数对系统的供热性能影响较小,随着室外空气干球温度、供热水流量、溶液流量、室外空气流量等参数的升高和供热水温度的减小,系统供热性能逐渐增大最高可达3.11,而随着溶液流量、空气流量等参数的升高和溶液温度的减小,系统再生性能逐渐增大最高可达4.03,系统供热综合COP在实验工况相较逆循环除霜系统有所提升,实验验证了该系统适用于低温高湿地区。     

无霜空气源热泵系统冬季运行性能实验

为了解决传统空气源热泵系统冬季运行室外换热器结霜温度,提出了一种溶液除湿型无霜空气源热泵空调系统。该热泵系统在冬季可以无霜高效运行的同时夏季性能也有所提高。通过搭建该系统实验平台,研究了室外空气干球温度、湿度、供热水温度、供热水流量、溶液流量、溶液质量分数、室外空气流量等对冬季工况系统供热性能的影响,还研究了溶液流量、溶液温度、室外空气流量等对冬季工况系统再生性能的影响,得出了室外空气湿度、溶液质量分数对系统的供热性能影响较小,随着室外空气干球温度、供热水流量、溶液流量、室外空气流量等参数的升高和供热水温度的减小,系统供热性能逐渐增大最高可达3.11,而随着溶液流量、空气流量等参数的升高和溶液温度的减小,系统再生性能逐渐增大最高可达4.03,系统供热综合COP在实验工况相较逆循环除霜系统有所提升,实验验证了该系统适用于低温高湿地区。     

电子束辐射剂量大小对淀粉结构的影响

本文采用电子束辐照技术对玉米原淀粉进行了改性,通过电子自旋顺磁共振、凝胶渗透色谱、紫外光吸收光谱等手段研究了辐照剂量对玉米淀粉分子量、结构的影响规律。结果表明:随着辐照剂量的增大,其分子量呈现出减小的趋势,自由基含量呈线性上升的趋势,直链淀粉含量随辐照剂量的增大先增加后减少,在10kGy时达到最大值。     

γ射线辐照改性硅橡胶基复合材料的研究

对硅橡胶复合材料进行γ射线辐照处理，研究不同辐照吸收剂量对硅橡胶复合材料综合性能的影响。结果表明：随着辐照吸收剂量的增大，复合材料的拉伸强度呈现先减小后增大最后降低的趋势，在辐照吸收剂量为150 kGy时达到最大值；复合材料的硬度随辐照剂量的增大而增大。本文还通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)技术对辐照前后复合材料官能团的变化进行分析与鉴定。     

波纹丝网与鲍尔环填料超重力胶清脱氨研究

分析了胶清组成对氨脱除的影响,提出了超重力胶清脱氨技术。采用立式错流超重机,研究了超重力因子、原料流量、空气流量对胶清脱氨性能的影响。在其他操作条件不变的情况下,胶清脱氨率均随胶清流量的增大而减小;随空气流量的增大而增大;随超重力因子的增大呈现先增大后减小趋势,存在最佳操作点。波纹丝网填料的脱氨率在22.29%~43.98%之间,鲍尔环填料的脱氨率在15.66%~34.64%之间,波纹丝网填料的胶清脱氨传质性能优于鲍尔环。     

基于天然气自热重整的SOFC系统性能分析

建立一个天然气自热重整的固体氧化物燃料电池(SOFC)系统模型,利用Aspen Plus化工流程模拟软件链接基于Fortran语言编写的电堆模型,在质量守恒和能量守恒的基础上,分析不同参数对系统性能的影响。模拟结果表明:随着水碳比的增加,甲烷和一氧化碳的转化率增大,导致氢气和二氧化碳含量增加;氧碳比和系统效率在水碳比为1.5时达到最大。随着燃料利用率的增加,电流密度增大,导致空气过量系数增大,空气利用率降低;系统的总效率和净效率均随之增大。尾气温度随着水碳比和燃料利用率的增加均呈现下降趋势。系统的最大总效率和净效率分别为44.5%和39.2%。研究结果为进一步优化自热重整系统指明了方向。     

聚偏氟乙烯中空纤维膜的耐辐射性能研究

研究了较低剂量的γ辐射对聚偏氟乙烯中空纤维膜的结构与性能的影响。在试验中,选用44.57 Gy/min的剂量率,分别采用2,4,6,10 kGy剂量对浸泡在pH=10的氢氧化钠溶液中的中空纤维膜进行辐照。对辐照前后的样品作相关的性能测试,结果表明:随着辐射剂量的增加,透水通量先增大后减小,最大孔径持续减小,最大幅度至14.9%,分离性能增强。在≤10 kGy的剂量内,断裂强力呈现增大趋势,断裂伸长率呈现下降趋势,爆破强度先增大后减小。工艺优化的剂量为2 kGy。微观形貌和红外分析表明,辐射对膜的外表面化学基团及内表面的形貌产生一定的影响。热分析表明,辐照使膜的结晶度有所提高。     

热处理温度对轻质浇注料性能的影响

以超轻氧化铝质骨料为主要原料,铝酸钙水泥为结合系统,研究了不同热处理温度对轻质浇注料性能的影响。结果表明,随着热处理温度的提高,轻质浇注料的体积密度呈现先减小后增大的趋势;在经过1000℃～1500℃热处理后,线收缩率呈现先减小后增大的变化规律。轻质浇注料的抗折强度和耐压强度随着热处理温度的提高呈现先减小后增大的趋势,热膨胀系数随着热处理温度的提高呈现先减小后增大又减小的变化规律。     

CO_2微细气泡在NaOH溶液中吸收速率研究

以喷气机械搅拌精炼过程为背景,研究了搅拌方式、喷气流量、搅拌转速等因素对气体吸收速率的影响,通过测定NaOH吸收CO2的速率研究气泡微细化过程,探讨了各种因素对容积传质系数和CO2利用率的影响规律.结果表明,中心搅拌情况下传质系数和气体利用率按单向、间歇和双向模式增加;容积传质系数无论在何种搅拌模式下均随着气体流量的增加而增加,但气体利用率则随着气体流量的增加而呈现先减小后增大的趋势:中心单向搅拌模式下容积传质系数和气体利用率均随着搅拌速率的增加而变小.在实验基础上,应用因次分析原理关联了容积传质系数与相关数群的准数方程,为高温实验的气泡微细化了提供科学和实验依据.     

Humidification-dehumidification desalination system driven by geothermal energy

The work presented in this paper focuses on desalinating sea water system using a humidification-dehumidification process as it is supplied with water heated by geothermal energy as clean and renewable natural resources of energy. Computer simulation of the behavior under various working conditions of the desalination system was carried out to predict the variations of key output. Such variables include the ratio of sea water mass flow rate related to air mass flow rate, cooling water temperature difference across the condenser, geothermal source inlet temperatures to the heat exchanger and the amount of produced distilled water. To validate the computer program, a comparison between the experimental and theoretical results was conducted, and a good agreement had been obtained. The result showed that, the optimum value of the ratio between sea water mass flow rate to air mass flow rate was found to be in the range of 1.5 to 2.5. Improvement in the fresh water productivity at the optimum ratio of sea water mass flow rate to the air flow rate was observed by increasing both the geothermal source inlet temperature and the cooling water temperature difference across the condenser.     

逆流湿化器的效能分析

采用75组逆流湿化器实验数据,对基于改进效能定义式的直接接触换热器ε-NTU方程进行了验证,并分析了压力、水气比、进口水温、进口空气湿球温度等操作参数对热容量流比和效能的影响。结果表明,改进ε-NTU方程的最大计算相对误差为27.7%,可用于工程计算;热容量流比随操作参数的变化单调增减,而效能曲线在热容量流比等于1时存在最小值拐点;固定操作压力下,进口空气湿球温度、水气比、进口水温的变化对逆流湿化器效能的影响依次减小。     

沼气机驱动的风冷热泵系统变工况性能

为高效利用沼气资源并减轻环境污染，构建了基于沼气机驱动的风冷热泵能源综合利用实验装置，重点研究了蒸发温度、冷却水量、沼气机转速等参数对系统性能的影响。实验测试结果表明：冷凝器总负荷随蒸发温度及冷却水量的增加而增大，但增幅较小；回收的沼气机余热随蒸发温度的升高而降低，但降幅较小，通过增大冷却水量可以提高沼气机余热的回收率，同时也增大了系统总供热量；冷却水量对系统性能系数（COP）的影响不具有单调性，在同一工况下，存在一个最佳冷却水量；冷却水量对系统一次能源利用率（PER）的影响幅度不同，冷却水量大时，PER的增幅反而较小。实验工况下，系统COP最高可达5.15，PER最高可达1.68。     

双温低品位热驱动新型吸收制冷循环性能

针对传统低品位热驱动CO₂-离子液体制冷系统的制冷效率低等缺陷,从吸收制冷循环基本原理和能量梯级利用原理出发,提出一种双低品位热驱动CO₂-[emim][Tf₂N]吸收制冷系统。为了测试新系统性能,自行搭建双低品位热驱动CO₂-[emim][Tf₂N]吸收制冷实验装置。在定流量的实验条件下进行新系统性能的实验研究。实验结果表明,双低品位热驱动CO₂-[emim][Tf₂N]吸收制冷系统的制冷系数和制冷量随高低温热量比的增大而增大,随高压箱体压力和冷却水入口温度的升高而降低,新系统可制取高品位冷量,还具有较高的效率,制冷效率提高将近50%左右。     

生物质型CCHP系统的联合循环仿真及性能分析

利用ASPEN PLUS稳态模拟平台测试修正热力参数、流动过程的作用条件,以建立冷热电联供(CCHP)系统的联合循环,研究了系统中关键单元的热功转换过程,以及物流的流率、压力和温度分布,探讨了各输入参数对系统经济、技术和排放性能等的影响。结果表明:(1)预设工况下,燃气轮机进口温度为340℃,系统总能利用率达到94.65%,经济效率达到67.27%,CO2、CO、NO2、NO、SO2排放量分别为0.5kg·(kW·h)-1、1.025mg·(kW·h)-1、0.15g·(kW·h)-1、6g·(kW·h)-1、3.7g·(kW·h)-1;(2)随着空气流量的增加,燃气轮机和余热锅炉的排气温度急速下降,总能利用率上升,而相对节能率、当量效率和经济效率不断减小。因此,空气的量应控制在理论空气量的20%~40%之间;(3)随着空气温度及环境温度的升高,燃料的气化率会微小地下降,但系统的总体能效性能会提高。     

燃气机热泵供热性能规律的理论和实验研究

燃气机热泵(gas engine-driven heat pump)是一种节能环保的供热系统。为了研究燃气机热泵的能源利用效率,利用构建的燃气机热泵实验台,通过理论分析和实验测试研究了燃气机转速、冷凝器进水流量、冷凝器进水温度对系统性能[供热总量、制热性能系数(COP)以及一次能源利用率(PER)]的影响规律。结果表明:燃气机热泵系统供热量随着冷凝器进水流量、燃气机转速的增加而增加,随着冷凝器进水温度的提高而减少。COP和PER随着燃气机转速和进水温度的升高而减少,进水流量对系统性能系数的影响较小。回收的余热占燃气机热泵系统总供热量的40%左右,在考虑余热回收的情况下,燃气机热泵的一次能源利用率在1.15~1.47之间。     

沉浸式汽化器壳程流体传热实验与数值模拟

沉浸式汽化器广泛应用于LNG接收站调峰系统,其中壳程水浴流动传热特性是影响汽化器换热效率的关键因素。为此,利用可视化实验研究与数值模拟两种手段研究了初始水位高度、烟气进气量和进气温度对水浴传热系数的影响规律。研究结果表明：壳程水浴能够吸收烟气携带的显热和水蒸汽冷凝释放的潜热,排烟温度与水浴平衡温度基本相当;水浴在大量换热气泡诱导作用下,通过围堰溢流形成的循环水流能有效冲刷管壁,减薄流动边界层,起到强化传热作用;初始水位高度和进气量匹配关系影响水浴溢流情况,溢流后水浴传热系数明显增加;燃料量和空气量配比情况影响烟气温度和水浴湍流动能,水浴湍流动能较小时,即使烟气进气温度增加水浴传热系数反而减小。本研究可以为沉浸式汽化器的设计提供参考。     

相变蓄能-热泵多能互补供能系统冬季性能分析

研发了一种新型相变蓄能-热泵多能互补供能系统,该系统冬季可利用水结冰过程释放的潜热作为水源热泵的低温热源,再通过空气能融冰将热量储存于蓄能水箱中,可使系统保持较高的运行性能,同时解决了传统空气源热泵结霜问题。本实验对相变取能供暖、融冰蓄能及空气能直接供暖3种冬季运行模式进行实际测试及理论分析。结果表明,相变取能供暖模式下,平均机组性能系数（COP）达2.80,系统COP达2.10;融冰蓄能模式下,蓄能水箱循环载冷剂进出口温差维持在2℃左右,融冰时长为7h;空气能供暖模式下,平均机组COP达2.73,系统COP达1.93。系统性能在3种运行模式下较为稳定,性能较好。同时对系统节能量、CO₂减排量及经济性进行了分析。该综合供能系统节能减排效果较为显著,为寒冷地区的农村建筑采暖、"京津冀"煤改电政策的实际推广,提供了新的技术方案。     

过程参数对采用多孔陶瓷超滤膜回收烟气中余热和水性能的影响

将孔径为20 nm的陶瓷膜组装制成膜冷凝器,在水蒸气-空气形成的模拟体系中,采用去离子水作为冷却介质,开展了传递膜冷凝技术在烟气除湿和工业余热综合应用方面的研究。考察了空气流量、冷却水流量、进气温度和冷却水温度对陶瓷内膜和外膜过程通量的影响,并比较了两者水热回收性能。结果表明,过程通量均随进气流量和进气温度的增大而增加。随着冷却水流量的增大,过程通量也不断增加,但是冷却水流量达到一定值后,过程通量基本不再变化。冷却水温度对过程水通量的影响较小,但是热通量对冷却水温度的改变较敏感。冷却水流量的变化对陶瓷外膜的过程通量影响更加显著,表明陶瓷外膜水热回收过程更易受流体边界层的影响。在各实验工况范围内,陶瓷内膜和外膜分别具有更高的热通量和水通量,采用陶瓷膜过程的水通量和热通量最高分别可达到23.1 kg·m^-2·h^-1和47.5 MJ·m^-2·h^-1。随着传递膜冷凝技术开发和研究的不断深入,该技术在除湿和工业余热综合应用领域有着广阔的发展空间,将为我国节水、节能以及环境保护等领域的发展提供新的解决思路。