氢气非预混燃烧的流场输运特性分析

采用高精度直接数值模拟的方法对氢气非预混燃烧流场进行了精细的预测.模拟所求解的控制方程为三维可压缩的无量纲形式的Navier-Stokes方程,采用六阶精度紧致差分格式,结合基于详细化学反应和输运过程的FGM化学反应机制,利用768个处理器核、共近4.53亿网格点进行了基于CPU的大规模高效并行计算,分析氢气非预混燃烧特性,并进一步探讨了浮力对氢气燃烧流场输运特性的影响.研究发现,由于氢气燃烧过程中产生不同扩散性质的化学组分,使燃烧过程中遵循优势扩散的行为.这将影响流场的输运特性和火焰不稳定性的形成.在浮力驱动的氢气优势扩散燃烧流场中,对流是质量、动量及热量输运行为的主要影响因素,而无浮力火焰中优势扩散主导着流场的输运特性.平均统计结果表明,有浮力和无浮力的燃烧流场中都可以捕捉到逆梯度输运现象,且浮力会促进逆梯度输运行为的发生.     

浅析混凝土搅拌站的防雷

近年来,我市因雷击而导致搅拌站系统瘫痪停产、影响工程进度的事件时有发生,在针对混凝土搅拌站配料秤的实际检定工作中,也常发现配料秤的称重传感器因雷击损坏而影响计量准确性。因此,对混凝土搅拌站防雷的研究具有重要意义。本文阐述了雷电对混凝土搅拌站的主要危害,分析了混凝土搅拌站常见的雷击原因及其防护措施,旨在引起生产方、安装方以及使用方对混凝土搅拌站防雷的共同重视。     

固体碳直接还原钢铁厂含锌固废的理论与实践

 钢铁厂内的含锌固废数量巨大，同时富含铁、碳等元素，是可循环再利用的二次资源。通过固体碳直接还原ZnO和FeO的热力学分析，发现在非标准状态下，ZnO的还原条件要优于FeO。为此，在实验室条件下设计了含锌固废在不同温度和时间下的还原试验，发现在还原温度为1 423 K、还原时间为15 min以上时，脱锌率可达到90%，而铁的金属化率需要在1 573 K时才能接近90%；在还原温度低于1 423 K时，还原时间对脱锌率的影响较大；在还原温度高于1 473 K时，还原温度对脱锌率影响较小，同时脱锌率可达到95%。这些结果对国内当前处理含锌固废主要工艺(回转窑、转底炉)的操作制度设置具有重要的参考价值，也为如何选择合理的工艺路线，以低投入、低运营成本实现含锌固废的再利用提供了理论依据。     

菱铁矿直接还原-低阶煤提质一体化扩大试验

摘要：菱铁矿作为中国重要的铁矿资源，因具有“贫、细、杂”的特点，常规选矿工艺无法对其进行有效分选；此外，中国低阶煤通常被用作低级燃料直接燃烧使用，导致大气污染严重。因此，开发复杂难选铁矿石及低阶煤资源高效清洁利用新技术，将具有重要现实意义。以难选的低品位菱铁矿和难利用低阶煤为对象，开展菱铁矿直接还原与低阶煤提质一体化扩大试验研究。以神府烟煤为还原剂，在直接还原温度为1050℃，时间为120min，C/Fe质量比为250，脱硫剂配比为6%，干式磁选磁场强度为015 T，一段磨矿细度小于0074mm占50%左右，湿式磁选磁场强度为008 T，二段磨矿细度小于0074mm占90%左右，磁选磁场强度为0043 T的条件下，可获得直接还原铁（DRI）粉铁品位9103%、铁总回收率8133%的良好指标；同时每吨DRI固定碳质量分数为7611%的半焦产品产出率为1340kg，其质量达到工业及民用燃料兰炭Ⅰ级品标准。在煤基直接还原工艺中一步成功实现低阶煤半焦化提质和铁矿直接还原，不仅可制备电炉炼钢原料，还可以生产新型的清洁燃料半焦。     

Electrocatalysts based on low amounts of palladium combined with tin nanoparticles and cerium dioxide nanorods for application as ADEFC anodes

This study demonstrates the structural properties and evaluates the electrocatalytic activity of an ethanol oxidation reaction using ternary materials composed by Pd and Sn nanoparticles combined with CeO₂ nanorods (NR) anchored on Vulcan carbon black to be used as an anode in alkaline direct ethanol fuel cells (ADEFCs). The highest open circuit voltage (1010 mV), maximum power (30 mW cm⁻²) and current densities (113 mA cm⁻²) were achieved using (Pd₁Sn₃)₁₀(CeO₂ NR)₂₀(Vn)₇₀, while the commercial anode values were 968 mV, 23 mW cm⁻² and 123 mA cm⁻². Although similar performance for both anodes was observed, the ternary hybrid electrocatalyst contains an 8-fold lower Pd content than the commercial material. This outcome may be justified by the higher defect density presented by the carbon support observed by Raman spectroscopy and the metal oxidation state modifications detected by X-ray photoelectron spectroscopy, as well as the electrochemically active surface area presented by the ternary electrocatalyst. The combination of higher vacancies, defects and oxygenated species in the carbon support and the synergistic effect between the oxyphilic Sn and CeO₂ NR species and the Pd nanoparticles results in an electrochemical performance that makes these ternary electrocatalysts promising anode materials for ADEFC applications.     

高能电子成像研究进展

本文通过蒙特卡罗程序EGS模拟研究了电子束与靶的相互作用，对成像束流光学进行了设计，并对束流匹配对空间分辨的影响、超快分束技术和产生横向均匀束技术等进行了模拟研究。实验验证了高能电子成像能达到μm量级的空间分辨，并可实现厚度、密度分辨及明-暗场成像等特点。同时给出了后续实验及研究计划，希望进一步提高高能电子成像性能并拓宽其应用领域。     

Controlled Secure Direct Communication Protocol via the Three-Qubit Partially Entangled Set of States

In this paper, we first re-examine the previous protocol of controlled quantum secure direct communication of Zhang et al.’s scheme, which was found insecure under two kinds of attacks, fake entangled particles attack and disentanglement attack. Then, by changing the party of the preparation of cluster states and using unitary operations, we present an improved protocol which can avoid these two kinds of attacks. Moreover, the protocol is proposed using the three-qubit partially entangled set of states. It is more efficient by only using three particles rather than four or even more to transmit one bit secret information. Given our using state is much easier to prepare for multiqubit states and our protocol needs less measurement resource, it makes this protocol more convenient from an applied point of view.     

转底炉处理赤泥工艺技术

为了综合利用氧化铝冶炼产生的赤泥，探索在转底炉中直接还原赤泥、磨矿磁选获得高品位直接还原铁。通过实验室试验摸索了转底炉还原工艺参数，并在转底炉工业试验线进行了工业试验。实验室结果表明，赤泥还原后的直接还原铁(DRI)金属化率可达88.6%，磁选后的铁品位可达82.1%，磁选后的铁回收率可达88.9%。工业试验中，转底炉还原后，产品金属化率平均为69.2%，将还原后的DRI磁选获得高品位的DRI产品，磁选后DRI的铁品位为72.8%，磁选后铁回收率达到了85.2%,初步打通了在转底炉中还原赤泥、磁选的工艺路径。     

煤直接液化油加氢提质RCHU技术的工业应用

介绍中国石化石油化工科学研究院开发的煤直接液化油加氢提质RCHU技术在全球首套百万吨级煤直接液化油加氢提质装置的工业应用及标定情况。结果表明：装置石脑油产品硫质量分数低于0.5μg/g，芳烃潜含量达68%左右；柴油产品密度（20℃）为0.842~0.855 g/cm3，硫质量分数低于0.5μg/g，产品质量达到设计要求；催化剂经过两次再生，累计运行近9年后仍保持较好的反应性能，稳定性好，取得良好的应用效果。