压力对纳米铝粉/RDX混合物聚光点火燃烧特性的影响

铝粉和黑索今(RDX)是固体推进剂领域重要的金属燃料和含能氧化剂。利用中压聚光升温点火实验台进行了不同压力(0.1,0.4,0.7,1.0,1.3 MPa)下纳米铝粉/RDX混合样品的点火燃烧试验,采用高速摄影仪、双色红外测温仪和光纤光谱仪研究了样品的燃烧过程。结果显示,样品点火前存在一个明显的受热蒸发阶段,点火后火焰发展阶段的持续时间明显小于衰退阶段。常压下的燃烧过程伴有橙黄色火星。压力高于常压时火焰呈白炽态。提高环境压力能有效增加燃烧强度,但过高的压力对火焰发展有一定的抑制作用。压力升高,蒸发阶段和点火重叠明显,点火延迟时间显著缩短。基于实验条件,常压下样品的点火延迟时间为1004 ms,最高温度为1239℃。压力升高至1.3 MPa时,样品的点火延迟时间缩短至319.2 ms,最高温度升高至1441℃。常压下样品燃烧不完全,导致自维持燃烧时间最短,为280 ms。压力高于常压时,自维持燃烧时间随压力的升高而减小。     

铝颗粒氧化机理与燃烧理论研究进展

为对固体推进剂中铝颗粒的点火和燃烧反应提供一定的理论指导,详细介绍铝颗粒的氧化机理和燃烧理论。阐述铝颗粒的两种氧化反应机理:扩散氧化机理和熔散氧化机理,指出不同实验条件导致点火温度差距较大的原因。并通过回顾铝颗粒燃烧模型的发展历程,详细介绍半经验模型、化学机理模型和CFD模型的发展。提出未来铝颗粒氧化机理及燃烧的研究方向为复杂氧化气氛下(CO_2和H_2O)的氧化机理及模型研究、促使铝颗粒发生熔散反应的研究、铝颗粒燃烧的CFD模型研究。     

利用煤焦油改善上湾煤成浆性的研究

上湾煤表面含氧基团较多,亲水性强,对成浆不利.利用煤焦油对上湾煤进行改性,即在上湾煤磨制过程中加入一定量的煤焦油,使得疏水的煤焦油对上湾煤表面富含亲水性基团的部分进行覆盖.通过接触角试验发现,经过改性的上湾煤表面疏水性显著提高,在一定浓度下表观黏度下降,最大成浆浓度达到62%以上.     

塔式太阳能热发电接收器的研究进展

太阳能接收器是塔式太阳能热发电集热系统的重要组成部分。文中介绍了目前国内外已有的间接外露式、间接管状、直接无压式、直接有压式、复合型和多级型6种主要类型的塔式接收器的工作原理及研究现状。综合研究的现状及结果表明:间接式接收器技术风险低,易实现大容量蓄热,可连续、稳定发电,但热力损失大、效率低。直接式接收器换热效率高,可达80%,但蓄热技术尚不成熟,难以实现连续发电。复合型和多级型发电成本可降至0.082美元/度,具有巨大的商业应用前景。     

铝锂/镁合金与H_2O反应的热力学分析

根据吉布斯能最小原理,利用FactSage计算研究了Al-Li-H2O体系和Al-Mg-H2O反应体系的热力参数,研究了温度、合金组成和H2O量的影响。结果表明:Al-Li-H2O体系氧化反应可以自发进行,随着温度的升高反应放出的热量减少;合金组成中Al含量越高,生成的H2越少;随着Li含量增大,固态产物由Al2O3向LiAlO2、Li2O转变。Al-Mg-H2O体系氧化反应可以自发进行,随着温度的升高反应放出的热量减少;合金组成中Al含量越高生成的H2越多;随着Mg含量增大,最终固态产物由Al2O3向MgAl2O4、MgO转变。Al中添加Li或Mg因产物发生转变而对制氢反应有促进作用;H2O量增加有助于反应最终温度的降低,温差为1800~2000 K,对金属制氢的实施应用有指导意义。     

三种典型低热值气体燃料的层流火焰速度测量

实验采用热流量炉方法,在常温常压下对3种典型低热值气体(生物质气化合成气、煤气化合成气、高炉煤气)以及甲烷和合成氨驰放气的层流火焰速度进行了测量。所测气体的当量比从0.62变化到2.09。另外,通过Chemkin对实验气体的层流火焰速度进行了模拟计算。对比实验值和计算值,发现两者非常接近。比较不同种类气体的实验结果和模拟计算结果显示:由于所测低热值气体具有较低的低位发热量,其层流火焰速度普遍较低,在当量比1处,大约为20 cm/s;H2对层流火焰速度具有很大的影响,几种低热值气体中H2含量越高,其层流火焰速度越大;另外,低热值气体中的CO直接影响层流火焰速度的峰值当量比,使其偏离1,位于比较富燃的区域。     

不同采矿深度准东煤物化特性和燃烧性能研究

选取天池能源浅层和深层煤样进行研究,以大同烟煤作为对比,了解采矿深度对煤质及燃烧特性的影响,为准东煤的勘探和燃烧提供必要的理论依据。研究发现,随着采矿深度的增加,煤中水分减少、灰分降低、发热量增加、含硫量减少,煤质更加接近烟煤;煤灰中Fe2O3明显减少,煤的结渣趋势减轻;煤的着火温度略有降低,燃烧速率提高,燃烧特性变好。与大同烟煤相比,准东煤高水分、低发热量、低氮含量,燃烧时着火温度显著降低且燃烧速率低。     

四甲基硅烷燃烧法制备气相白炭黑的研究

介绍了以四甲基硅烷为原料,采用气相燃烧的方法制备超细白炭黑的新工艺。探讨了火焰构型、四甲基硅烷给气速率、甲烷给气速率、氧气给气速率、载气(氮气)通气速率等反应条件对产物的理化特性的影响。结果表明,前驱体浓度、初级颗粒在火焰中停留时间和火焰温度是影响白炭黑颗粒粒径大小的主要因素,前驱体浓度大、火焰中停留时间长、火焰温度高、产物粒子粒径越大。通过调节适量载气,可以很好地控制白炭黑粒径大小,使其粒径分布更均匀,成功制取粒径为9.46nm的超细白炭黑。并指出二氧化硅纳米颗粒在扩散火焰中经历化学反应、成核、凝并及团聚等几个主要过程。     

聚球藻自相发酵产氢研究

研究了培养基的pH值、盐度和氮源等对聚球藻生长及自相发酵产氢的影响。发现聚球藻在弱碱性时(pH=7.5~8)不能正常生长,当pH值高于8.5时藻才能实现富集,当碱性进一步增强到pH值9.5时藻生长状态最佳。收获藻液置于黑暗厌氧条件下利用自身氢酶进行自相发酵产氢,单位干重的产氢量达到22.25mL/g。聚球藻无法适应高盐度环境,在盐度较低情况下(0.154 mmol/L)才能迅速生长,得到自发酵产氢最大值为25.68 mL/g。加入无机氮源能明显提高聚球藻的生长速率及生物质产量,但对随后产氢效果有抑制作用。