PuO2含量对MOX燃料组件物理特性的影响

当超临界水冷堆组件采用铀与钚的氧化物混合而成的MOX燃料时,与普通UO_2燃料相比其中子学特性存在差异。为了研究PuO_2含量对组件物理特性的影响,采用蒙特卡罗方法计算得到了不同PuO_2含量时MOX燃料物理特性参数,包括俘获裂变比、总微观裂变截面、燃料每次裂变平均释放的能量、每次裂变释放的中子数及有效裂变中子数。进一步得到了装载不同含量PuO_2时MOX燃料组件特性参数,包括能谱、Keff、相对功率、相对功率峰值和缓发中子份额。研究结果对MOX燃料组件的设计有一定参考价值。     

低浓度煤层气流态化燃烧技术的研究进展

低浓度煤层气由于热值低、流量变化大,利用较困难,大部分都未经处理就直接被排放,不仅浪费资源,而且还污染环境,引起了国内外的密切关注。较之常规的煤层气利用技术,以惰性颗粒和催化颗粒为床料的流态化燃烧技术具有热容量大、燃料适应性广的特点,在低浓度煤层气燃烧利用方面表现出巨大的潜力。为此,综述了该技术的研究现状,分析了惰性颗粒和催化颗粒作用下,床层温度、进气浓度、流化风速及气固两相流对其燃烧特性的影响,介绍了在流化床中催化燃烧反应的模型及其动力学特性,探讨了杂质性气体对气固催化反应的作用机制,明确了SO_2作用下硫酸铜的生成是催化剂硫中毒的根本原因,提出了相应的抗硫中毒措施,讨论了水蒸气对低浓度甲烷催化燃烧的影响。最后,就该技术的未来发展进行了分析与展望,得出的认识如下:①后续的研究应该侧重颗粒尺寸变化对流态化燃烧带来的影响;②应寻找更加廉价、催化活性更优的催化剂替代;③对惰性颗粒下低浓度甲烷流态化燃烧,缺乏燃烧机理分析,需要进一步从理论角度进行深度挖掘。     

改性BaFe2O4载氧体生物质化学链气化特性

以溶胶凝胶法制备了BaFe₂O₄载氧体以及Ni、Ce、K修饰的BaFe₂O₄载氧体,筛选出最佳载氧体为10%(质量)K修饰的BaFe₂O₄载氧体(10K-BF),探究了不同反应条件对其性能的影响,通过H₂-TPR、XRD、SEM、BET对载氧体表征。实验结果表明,Ni、Ce、K的添加均提高了载氧体的合成气产率,10K-BF载氧体在水蒸气与生物质质量比(S/B)等于3,过氧系数α=0.20,反应温度800℃时,气化效果最好,合成气产率1.864 m³/(kg Biomass),氢气产率1.038 m³/(kg Biomass),碳转化率90.49%,积炭率1.33%,10次循环后仍有较高的气体产率及碳转化率。H₂-TPR表明10K-BF载氧体在300℃开始释氧,在生物质热解的初始阶段即可参与反应,有利于焦油的裂解;XRD表明10K-BF载氧体再生后可以恢复部分尖晶石结构。     

涡旋压缩机涡旋型线的研究现状及展望

涡旋压缩机作为第三代容积式压缩机,具有效率高、能耗低、噪声低、结构紧凑等诸多优点,被广泛应用于制冷空调与气体压缩等方面。由于涡旋压缩机的寿命、加工性能、效率和功耗等都受到涡旋型线的制约,所以涡旋型线的研究是开展涡旋压缩机其他研究的基础和关键。本文总结了国内外相关的研究成果,从型线类型和型线修正两个方面出发,对现有涡旋型线的研究现状进行综述分析,并对未来涡旋型线发展方向和趋势进行预测和展望,对于今后涡旋压缩机型线的研究与工程应用具有指导和借鉴作用。     

超亲气泡沫铜纳米线电极电化学还原CO2性能

利用可再生电能进行电化学还原CO₂被认为是一种有前景的储能和减排技术,但在阴极发生析氢副反应,将降低电化学还原CO₂的性能。采用泡沫铜为基底制备铜纳米线电极扩展电极的电化学活性面积,然后通过十七氟癸基三甲基硅烷对电极进行亲气处理,使电极表面从疏气状态变为超亲气状态,从而强化气相反应物CO₂传质,增加反应三相接触线,提高电极的电化学还原CO₂性能。实验结果表明：与未亲气处理的泡沫铜纳米线电极相比,所制备的超亲气泡沫铜纳米线电极虽然具有较小的电化学活性面积,但其超亲气的特性更有利于CO₂的传质,抑制了电解液中氢离子的传输,有效削弱了析氢副反应的发生。在电解电位为-1.5V (vs. Ag/AgCl)时,H2法拉第效率降低了17.7%,电化学还原CO₂性能提升。     

大功率LED灯具封装结构的散热分析及优化

通过对大功率LED多层材料的封装结构进行建模及数值分析,得到稳态的温度场分布、芯片最高温度与环境温度、LED功率的变化关系,并利用热阻模型对材料散热效率进行了优化。对于单一肋片,存在一个使其热阻最小的最佳肋厚。对于肋片组散热器,肋片数量较少时也能使散热器总热阻较小,且应尽量使肋片厚度接近单个肋片热阻最小时的厚度,以更少的肋片数量获得较小的散热器总热阻,这样既能控制芯片的最高温度,又可有效地节约成本。     

应用甲烷重整技术的燃气轮机新循环热力学分析

提出了应用甲烷重整技术的新型燃气轮机循环,建立新型燃气轮机循环系统的工作流程,并通过平衡常数的计算来分析燃烧室的反应平衡,研究了燃气轮机循环热效率的变化.结果表明：甲烷发生吸热的重整反应对甲烷燃烧的消耗量有影响;在相同燃料量的条件下,新循环与简单循环相比,热效率得到大幅提高;由于重整反应生成的混合气体组分中多了CO和H2气体,使得混合气体平均比定压热容增大;随着燃烧室出口温度T3的升高,新循环甲烷平衡的转化率逐渐增大,随着压比的增大,转化率逐渐降低.     

渐缩型混合室引射式低压加热器的特性分析

将常规引射式低压加热器的圆柱形混合室改为渐缩型混合室,研发了一种新的渐缩型混合室引射式低压加热器,通过理论计算分析了进口参数和喉部直径对该装置加热和升压性能的影响,并将出口水温与试验结果进行了比较.结果表明：在蒸汽压力不变时,增大入水压力,加热器出口温度下降,出口压力升高,并均呈减缓趋势;当入水参数不变时,增大蒸汽压力,加热器引射系数增大,出口温度升高,但蒸汽流量对出口压力影响不大;增大混合室喉部面积可以降低出口压力,有利于提高加热器变工况运行下加热性能和实际运行的稳定性.     

两级浓淡燃烧室内氨-氢-空气预混旋流燃烧过程的NOx排放特性

为了掌握燃气轮机两级浓淡燃烧室内氨-氢-空气预混旋流火焰的NO_x排放特性和影响NO_x生成的动力学机制,对氨-氢-空气预混旋流燃烧过程进行了三维反应流数值模拟并开展了燃烧反应动力学特性研究．结果表明：在掺氢比为35%、压力为0.5 MPa且当量比为1.20的绝热燃烧工况下,NO_x排放可降至54×10^-6(15%O₂).H+O₂(+M)=HO₂(+M)是燃烧压力影响氨-氢燃料燃烧过程中NO_x排放的关键反应．燃烧压力的升高会促进NO与HO₂反应并转化为NO₂．对于氨-氢混合燃料而言,过高的掺氢比(60%～80%)会导致NO_x排放显著升高,而根据壁面热损失程度的不同,适当的掺氢比(35%～55%)则有利于实现较低的NO_x排放(54×10^-6～86×10^-6 (15%O₂...     

内燃机余热回收冷热电联供系统性能研究

针对内燃机排气的特点,构建了一种新型冷热电联产（CCHP）系统来进一步回收排气余热,达到节能减排的目的。该CCHP系统由1个简单回热超临界二氧化碳（S-CO2）布雷顿循环、1个喷射式制冷循环和1个热水器组成。为了评估系统性能,建立了系统的热力学模型,并比较了单一S-CO2循环与CCHP系统的性能参数。此外通过参数分析,研究了压缩机出口压力、透平1进口温度以及制冷蒸发温度3个重要参数对于系统性能的影响。最后,以系统同时产生最大净输出功和制冷量（CCP模式）或同时产生最大净输出功和供热量（CHP模式）为优化运行模式,对系统进行了多目标优化。结果表明:CCP模式下,系统净输出功、制冷量、供热量之和为546.87 kW,热效率和?效率分别为45.81%和50.55%;而在CHP模式下,同样的性能指标则分别为501.35 kW、41.95%和50.46%。