偏心搅拌槽内颗粒悬浮特性的试验研究

利用固体激光发生器和扭矩仪对固体颗粒体积浓度为5%的偏心搅拌槽内颗粒的悬浮特性进行试验研究,分析了偏心率、转速和桨叶离底高度对临界悬浮转速、功率消耗和混合时间的影响。研究发现,偏心搅拌能改善颗粒分布效果,降低混合时间,并提高颗粒的临界悬浮转速和功率消耗。     

内超声气泡雾化喷嘴实验研究

利用PS－Ⅱ激光衍射粒度仪对一种新型内超声气泡雾化喷嘴进行了实验研究，主要分析了喷嘴内簧片哨的不同结构尺寸和工作状况对液体雾化颗粒直径分布的影响。     

基于泡沫浮选的能源微藻采收实验研究

文章以十二胺作为捕收剂,利用泡沫浮选法采收能源微藻——小球藻。利用正交实验研究了捕收剂用量、搅拌转速、藻液浓度、溶液p H和浮选时间对小球藻采收效率的影响。结果表明:捕收剂用量、搅拌转速、藻液浓度对采收效率影响显著,p H和浮选时间对采收率影响较小;十二胺能显著增加小球藻细胞的可浮性,较高的搅拌转速和藻液浓度有利于提高藻细胞与气泡的碰撞粘附效率。综合考虑采收率和采收成本,在不调节藻液浓度和p H的情况下,泡沫浮选法采收小球藻的最优条件为十二胺用量为30 mg/L、搅拌转速为1 200r/min、浮选时间为3 min,此时采收率可达到98.35%。     

Y型喷嘴液膜随机破碎模型研究

采用Monte—Carlo法，综合考虑Y型喷嘴液膜破碎过程中表面扰动波长、液膜厚度及初始雾化液滴速度等分布的随机性，结合混合孔内气、液两相流动及二阶段雾化模型，建立Y型喷嘴雾化液滴粒度分布模型。利用FAM型激光粒度仪对实验喷嘴的雾化特性进行测试，测量结果与模型预测结果吻合较好。     

石灰石粒度分布对燃用福建无烟煤CFB锅炉炉内脱硫的影响

在一台35t/hCFB锅炉上进行了炉内加石灰石脱硫工业实验研究，得出燃烧福建Ⅱ类无烟煤时石灰石粒度分布对脱硫效率和床温等运行参数的影响。对实验结果进行分析并提出了燃用福建Ⅱ类无烟煤的CFB锅炉实际采用炉内脱硫工艺所适用的石灰石粒度分布。     

十五烷微胶囊潜热型功能流体的制备及其性能北大核心CSCD

为了防止相变过程中材料的泄漏,采用原位聚合法制备了以十五烷(Pen)为芯材,脲醛树脂(UF)为壁材的低温相变微胶囊。研究了升温速率、聚合pH值和聚合转速对微胶囊制备的影响,采用SEM、FT-IR、DSC和马尔文激光粒度仪测试了微胶囊的形貌、化学构成、热力学性质和粒径分布。升温速率为1.0℃/min、聚合pH值为3.5和聚合转速500 r/min为十五烷微胶囊的最佳制备条件,在此条件下制备的微胶囊球形形貌明显,表面光滑,仅有少数UF颗粒粘附,粒径分布均匀,相变温度和相变潜热分别为8.20℃和115.3 J/g,平均粒径为50.0μm,包裹率达到77.3%。实验结果表明,芯材和壁材仅为简单的物理嵌合,具有良好的储热性能和热稳定性。以不同质量分数的乙醇溶液为基液分散十五烷微胶囊,采用24 h静置实验得到了稳定的潜热型功能流体(LHFF),LHFF在乙醇含量为70%的基液中最为稳定。采用导热系数测定仪和旋转黏度计对LHFF的导热率和黏度进行测试分析表明,LHFF的导热率随着温度的升高而增加,随着微胶囊的添加量的增加而逐步降低。LHFF的黏度随着温度的升高而逐步减小,随着微胶囊的添加量增加而逐步升高。潜热型功能流体作为空调系统的载冷剂,提高了制冷机组的性能,降低泵的输送能耗,提高了蓄冷空调系统的经济性。     

燃用福建无烟煤CFB锅炉炉内脱硫工业实验

在一台 35t hCFB锅炉上进行了炉内加石灰石脱硫工业实验研究。得出燃烧福建II类无烟煤时Ca S比和石灰石粒度分布对脱硫效率和炉内各温度等运行参数的影响。对实验结果进行分析并提出了燃用福建II类无烟煤的CFB锅炉实际采用炉内脱硫工艺所适用的Ca S比和石灰石粒度分布     

燃用福建无烟煤CFB锅炉炉内脱硫工业实验

在一台35t／hCFB锅炉上进行了炉内加石灰石脱硫工业实验研究。得出燃烧福建Ⅱ类无烟煤时Ca／S比和石灰石粒度分布对脱硫效率和炉内各温度等运行参数的影响。对实验结果进行分析并提出了燃用福建Ⅱ类无烟煤的CFB锅炉实际采用炉内脱硫工艺所适用的Ca／S比和石灰石粒度分布。     

旋转热管搅拌桨反应釜传热性能的实验研究

提出了一种旋转热管形式的反应釜装置,旋转热管搅拌桨起到了搅拌和传热的作用,能够取代传统反应釜中的换热元件和搅拌装置。通过对旋转热管反应釜的传热性能测试,考察了反应釜内温度、旋转速度、冷却水流速以及热管充液量对热管传输功率、总热阻、总传热系数的影响。结果表明,采用旋转热管能够有效的移除反应热,反应温度为85℃,转速为200 r/min的条件下传热功率能达到1 k W。转速对旋转热管的传热性能有较大影响,反应温度为75℃时,静止热管的热阻为0.082℃/W,转速为150 r/min时热阻则降为0.048℃/W,传热能力显著提升。此外充液量较小时热管热阻对转速的变化更敏感,随反应温度的提升会大幅降低。     

粒度对循环流化床锅炉燃烧影响的试验研究

循环流化床燃烧技术具有高效,低污染,燃料适应性广的优点,燃用福建无烟煤的循环流化床锅炉在福建沿海地区得到了广泛开展,取得了许多的成果,但是普遍存在的问题是飞灰含炭量太高,热效率不高。在一台75 t.h-1的循环流化床锅炉上对三种不同粒度的福建无烟煤进行了燃烧试验,测量了炉膛各段的温度水平,获得了粒度对底渣、飞灰的粒径分布及其含炭量和热效率等的影响特性,并针对燃用福建无烟煤的循环流化床锅炉的优化燃烧提出了一些建议,对锅炉的运行具有一定的指导意义。     

石灰立窑代焦型煤燃烧特性的实验研究

在SDTQ600差热-热重联用仪上对石灰立窑代焦型煤试样进行了热重分析,研究了不同升温速率对其燃烧特性的影响,并以5℃/min的升温速率将型煤、焦炭和无烟煤块煤试样进行对比。利用马弗炉研究了单颗粒代焦型煤的燃烧速率。结果表明,代焦型煤的燃烧过程经历了干燥预热、挥发份析出、碳粒燃烧和残碳燃尽4个阶段;随着升温速率的增加,代焦型煤燃烧各阶段的反应时间缩短,反应速率加快;当升温速率由5℃/min提高至10和15℃/min时,代焦型煤的着火时间由28.12min下降至14.01和10.13min,其燃尽时间也由36.82min下降至27.59和22.47min。通过对比,型煤在着火、稳燃性能及综合燃烧特性方面最好,而燃尽性能居中;代焦型煤、焦炭与无烟煤块煤3种试样的综合燃烧指数分别为53.25×10-9、30.14×10-9和11.53×10-9。燃烧温度对型煤燃烧速率影响较小,而型煤尺寸对后期燃烧速率影响较明显,减小型煤尺寸可增大燃烧速率;相同条件下,代焦型煤的燃烧速率低于焦炭而高于无烟煤块煤。实验结果可为石灰立窑型煤代焦提供指导。     

基于连续超声波测量气泡参数的实验研究

研究了一种基于声阻原理的测量液体中毫米级气泡粒度、速度并能同时计数的方法。超声波在含气泡液体中传播时,由于气泡和液体间声阻抗差极大,致使其在气泡表面发生强烈反射/散射,阻碍了声波通过。利用频率为200 kHz的超声连续波,采用一发一收式测量,对某润滑油中的气泡进行测量,实验中气泡大小为2～6 mm,速度在0.10～0.30 m·s~(-1)之间,气泡通过测量区的频率为5～10 Hz。通过分析实验数据的波形幅值与气泡粒度、波形转变时间与气泡速度、通过数之间的对应关系,并利用图像法进行了标定和校验。实验结果表明,利用连续超声波可以测得油中连续通过的气泡,其原理和测量装置简单,测量结果稳定。     

高速射流对颗粒滞止浓缩过程的影响

利用粒子动态分析仪（PDA）在冷态试验台上研究了高速射流对两相流中颗粒滞止浓缩过程的影响,首次证明了滞止浓缩过程的存在,试验结果表明,加入高速射流有利于颗粒的滞止浓缩。     

汽油/压缩天然气两用燃料发动机颗粒物排放特性研究

在某款1.4L自然吸气两用燃料发动机上进行台架试验,用DMS500快速颗粒分析仪在发动机转速为4000r/min不同进气压力工况下,对汽油和压缩天然气（compressed natural gas, CNG）的颗粒物排放特性进行采样分析。试验结果表明,两种燃料的总体颗粒物数量（particle number, PN）和颗粒物质量（particle mass, PM）浓度均随进气压力的增大呈先减小后增大的趋势。不同进气压力下CNG的PN和PM排放较为稳定,PN中核态颗粒物占比较大,在粒径约200nm处颗粒物表面积浓度出现峰值。燃用汽油的排放颗粒物中积聚态占主导,因而其PM浓度比燃用CNG的大,其颗粒物的表面积浓度也更大,最大表面积浓度出现在颗径约100nm处。     

乙醇/柴油混合燃料喷雾粒度分布特性研究

采用激光粒度分析仪对乙醇/柴油混合燃料稳态自由喷雾粒度分布进行了试验研究,并就不同喷油压力、喷孔直径对乙醇、柴油及乙醇/柴油混合燃料稳态自由喷雾粒度分布的影响进行了对比研究。试验结果表明:各种燃料喷雾索特平均直径(SMD)的空间分布沿喷雾轴线均呈逐渐减小的趋势,其中柴油喷雾的SMD在20～40μm范围内变化,乙醇喷雾较柴油喷雾具有更小的SMD,且其空间分布较为均匀;随着乙醇含量的增加,乙醇/柴油混合燃料喷雾的SMD不断减小,其SMD大小和空间分布均匀性介于柴油喷雾和乙醇喷雾之间。     

新型燃用无烟煤的CUF锅炉冷态模化试验研究

为燃用低挥发份无烟煤而开发的新型ＣＵＦ锅炉结合了四角切向燃烧和立式燃烧两种方式的自优势。用冷态模化方法试验研究了ＣＵＦ锅炉的特性,测量了炉内空气动力场及膜出口水平烟道速度分布。试验结果表明,ＣＵＦ锅炉在改善无烟煤着火,稳和燃尽方面具有明显的优越性,同时在避免炉膛结渣和降低炉膛出口烟气流速偏差方面也表现出良好性能。     

无烟煤焦炭对NO的还原率

采用双管式固定床试验台,直接通入无烟煤粉燃烧产生烟气与焦炭反应,以此模拟真实无烟煤粉燃烧气氛,研究无烟煤焦炭对NO还原率的影响因素.研究发现,无烟煤焦炭还原NO效果显著,燃烧温度的提高利于增加还原率;粒径并非越细越好,而是存在着一个最佳还原粒径尺寸;无烟煤焦炭的比表面积是影响其还原率的关键因素;CO与CO2体积的比值可以表征无烟煤焦炭的还原率,值越小表明活性越强.     

Study of the evolution of particle size distributions and its effects on the oxidation of pulverized coal

This paper discusses the factors influencing the evolution of particle size during the combustion of pulverized coal, as well as their consequences for the interpretation of burnout curves. A detailed experimental characterization of the evolution of the particle size distribution (PSD) of a pulverized coal (anthracite) burned under realistic conditions in an entrained flow reactor is presented and used as the reference data for the subsequent analysis. The data show evidence for particle fragmentation at relatively short times (or, equivalently, high unburnt fractions). The formation of fragments comparable in size to the parent coal/char particles is modeled with a simple fragmentation scheme, which results in an improved reproduction of the PSD's evolution. The effects of fragmentation on the burnout curves are then studied in detail. An enhancement of their curvature is observed, which results in a better fit of the experimental data; in particular, the high conversion range, where the largest discrepancies between predictions and measurements are usually found, is well reproduced with this “extended” model. Simultaneously, the increase of specific surface caused by particle fragmentation causes an increase in the conversion rate, and a smaller total conversion time. To fit the experimental data, new optimal kinetic parameters are calculated. Finally, the potential relevance of fragmentation in the simulation of industrial pf plants is discussed.     

Effect of particle size on combustion of aluminum particle dust in air

The combustion of aluminum particle dust in a laminar air flow is theoretically studied under fuel-lean conditions. A wide range of particle sizes at nano and micron scales is explored. The flame speed and temperature distribution are obtained by numerically solving the energy equation in the flame zone, with the particle burning rate modeled as a function of particle diameter and ambient temperature. The model allows for investigation into the effects of particle size, equivalence ratio, and chemical kinetics on the burning characteristics and flame structures of aluminum-particle/air mixtures. In addition, the flame behavior with ultra-fine particles in the sub-nanometer range is examined by asymptotically treating particles as large molecules. Calculated flame speeds show reasonable agreement with experimental data. As the particle diameter decreases from the micron to the nano range, the flame speed increases and the combustion transits from a diffusion-controlled to a kinetically controlled mode. For micron-sized and larger particles, the flame speed can be correlated with the particle size according to a d−m relationship, with m being 0.92. For nano-particles, a d^−0.52 or d^−0.13 dependence is obtained, depending on whether the d^1.0- or d^0.3-law of particle burning time is implemented in the flame model, respectively. No universal law of flame speed exists for the entire range of particle sizes.     

Fabrication of tubular NiO/YSZ anode-support of solid oxide fuel cell by gelcasting

A gelcasting process has been developed to fabricate tubular NiO/YSZ anode-support for solid oxide fuel cells (SOFCs) successfully. The rheological behaviors of the ceramic particle suspensions for gelcasting were investigated as a function of the process parameters, such as the amount of pore former, pH value, dispersant concentration, monomer concentration, ball-mill time and solid loading. The sintering shrinkage, microstructure, bending strength and electrical conductivity of the sintered specimens were examined. The tubular Ni/YSZ anode-support obtained under the optimized preparation conditions exhibited a porosity of 39.6%, mean pore size of below 0.9 μm, 482 s cm⁻¹ in electrical conductivity at 700 °C, and the bending strength of 112.8 MPa, which can well meet the requirements for SOFCs.