粒径对褐煤非薄层干燥及干燥褐煤自燃与复吸特性的影响

研究了非薄层状态下昭通褐煤粒径对其干燥及干燥褐煤自燃、复吸特性的影响。采用褐煤非薄层干燥实验装置,测定了不同粒度褐煤非薄层干燥残留水分含量变化,实验结果表明粒度较小的样品具有较高的干燥速率,当褐煤粒度降低至临界粒度(2～5 mm)时,进一步降低粒度不会促进褐煤干燥速率的提升;非薄层干燥过程中仅观察到了升速干燥阶段和降速干燥阶段,且最大干燥速率显著低于褐煤薄层干燥研究中的最大干燥速率;褐煤非薄层干燥中样品温度、残留水分为非均匀分布,通过数值模拟发现样品表层和中心区域温度、残留水分存在显著的梯度,温度、残留水分分布呈现分层现象,温度分布数值模拟结果在褐煤非薄层干燥中试实验中得到验证。采用交叉点温度法与绝热氧化速率法测定了干燥后褐煤的自燃特性,在交叉点温度测试过程中自然对流主导热质传递,小于临界粒度时进一步减小褐煤粒度其交叉点温度无明显变化;在绝热氧化速率测试过程中强制对流主导热质传递,绝热氧化速率随褐煤粒度减小持续降低。干燥后褐煤非薄层复吸时,粒度较小的样品具有较高的复吸速率,当褐煤粒度降低至临界粒度时,进一步降低粒度不会导致复吸速率的增加。非薄层状态下褐煤干燥及干燥褐煤自燃与复吸特性均与...     

水煤浆管道冲蚀磨损数值研究

基于非牛顿幂率流体模型,结合水煤浆流变性及管内流动规律建立了水煤浆管道输运控制方程,针对流体流经弯头、变径、三通、补偿器等特殊管件过程进行三维数值模拟,分析了不同工况下管道内壁面剪切应力的分布规律,并给出了不同管件易发生磨损失效的具体位置,可为工程实际应用提供一定的理论指导.     

用于辅助镀膜的霍尔等离子体源

论述了该源的工作原理,讨论并测试了该源最佳的磁场及分布.设计采用了永久磁铁并利用极靴产生发散磁,沿轴向有较大梯度的磁场,又称该源为端部霍尔加速器.最后给出了束流及均匀区实测结果.     

混合型专家系统在材料设计中的应用

将传统专家系统和人工神经网络的优点相结合,构建混合型专家系统应用于材料设计,弥补了神经网络和专家系统各自的缺陷,建立了材料的成分和性能之间的关系,并通过实验验证了成分对性能的影响规律,实现了知识库自动获取知识,提高了对新材料的预测能力,为加快新材料的研究和开发提供了有力的工具。此研究结果在实践中有较高的应用价值,可以大大降低试验成本,提高新材料开发速度。     

气化飞灰精准分离及资源化利用

煤炭气化技术在中国经济发展中发挥着极其重要的作用,但气化过程中,部分未反应的炭及细渣会由合成气带出,产生大量的气化飞灰,引发固体废弃物的处理及资源化利用问题。由喷淋收集得到的飞灰,经初步絮凝脱水后,水分含量在55%～60%,其余为残炭和玻璃体的混合固体颗粒。为实现气化飞灰的资源化利用,必须对气化飞灰的结构特征、持水特性以及水与固体颗粒之间的相互作用进行深入研究,寻求气化飞灰科学高效的分离及资源化利用技术。笔者论述了气化飞灰脱水脱炭的意义,分析了飞灰持水特性及水分脱除技术,重点阐述了飞灰综合利用方案,并对气化飞灰精准分离及资源化利用方向进行展望。课题组前期试验表明,飞灰基沸石具有较高的表面积、独特的孔隙特征和优异的离子交换能力,可用于土壤、废水等中重金属的去除,以及作为吸附剂用于土壤中污染物的固定。飞灰的化学组成成分与黏土相似。传统陶瓷原料资源储量日益减少,国内外研究表明,飞灰制备陶瓷地砖可行。利用飞灰代替传统陶瓷中石英,在一定烧结温度下,通过抗折强度、吸水率、收缩率、失重率等变化研究对试样陶瓷性能的影响,说明添加飞灰的陶瓷性能优于传统陶瓷。通过泡沫浮选法分离气化飞灰固体颗粒,分别得到纯度较高的气化飞灰残炭和玻璃体,以分离后的残炭作为催化石墨化的碳源,在高温热处理过程中加入催化剂,对其进行催化石墨化处理,以探索气化飞灰制备石墨化材料的可行性,残余炭在较高温度和适量的催化剂条件下,得到了与商用石墨的性能相似的有序石墨化材料。气化飞灰和电厂粉煤灰都具有较高的硅铝含量,这使得气化飞灰成为沸石分子筛等多孔材料的潜在重要来源,而制备沸石也是飞灰回收利用中效益最高的途径,这项工艺不仅减轻了灰渣废料带来的环境负担,更应用于催化、分离、吸附等方面。未来应深入研究飞灰中水的赋存形态及其与飞灰颗粒的相互作用机制,同时构建灰-水作用界面模型,在此基础上寻求飞灰脱水新技术,进一步降低飞灰含水量。研究能耗低、效率高、污染少的残炭-玻璃体分选技术,降低分选产品的杂质含量。研究分选后残炭和玻璃体资源化利用新领域,最大限度发挥气化飞灰的价值。     

不同干燥方式对褐煤孔结构及复吸特性的影响

采用低温氮吸附法和扫描电子显微镜,研究了氮气干燥、空气干燥、热压干燥前后煤样的孔隙结构和表面特性,同时对干燥后煤样进行了复吸试验研究。结果表明：氮气干燥和空气干燥后煤样的比表面积、孔容和平均孔径均增大;热压干燥后煤样的比表面积和孔容降低,平均孔径增大。扫描电镜显示,空气干燥和氮气干燥后煤颗粒表面更加不平整,裂缝变大、孔洞增多;而热压干燥后煤样表面变得平滑,裂缝被挤压在一起,孔洞减少。复吸试验结果表明：干燥后煤样复吸25 h后,复吸曲线趋于平缓,氮气干燥和空气干燥煤样复吸后的水分在13%左右,热压干燥煤样复吸后水分为9%,且热压干燥煤样的水分复吸速率较小。     

瓦斯爆炸火焰结构与压力波的耦合规律

基于火焰动态传播和超压信号的高速同步采集,实验研究了不同湍流激励条件下瓦斯爆炸火焰结构与压力波的耦合关系。实验结果表明:在无障碍物条件下,火焰阵面较为光滑,由初始的半球状逐渐演变为手指状,最大超压为3.9 kPa。在中间连续障碍物条件下,火焰发展为舌状,最后呈现波浪状,最大超压为12.5 kPa。在两侧连续障碍物条件下,火焰转变为蘑菇状,最终发展为树状,最大超压为11.4 kPa。当火焰结构发生褶皱或卷曲时,火焰表面积增大,已燃气体与未燃气体快速掺混,导致燃烧反应速率和超压上升。进一步的理论分析阐明了火焰结构与瞬态超压的相互作用。     

合金成分对Al-Mn-Mg合金力学性能的影响

通过力学性能测试、显微组织及断口形貌分析,研究了主要合金元素、杂质含量对Al-Mn-Mg合金力学性能的影响。采用正交试验方法优化了Al-Mn-Mg合金的化学成分。结果表明,Mg主要起固溶强化作用;Mn可以改变含铁化合物的形态;低含量Si、适量Mn、Mg的铝合金具有优良的力学性能。     

磁悬浮控制系统的稳定性及Hopf分岔的研究

研究了反馈增益系数对非线性磁悬浮控制系统稳定性的影响,给出了系统保持稳定时设计参数的取值范围。通过引入Hopf分岔的检验函数分析了磁悬浮控制系统动态Hopf分岔的产生条件,从而避免了分析系统稳定性时求解全部特征值的大量计算。以速度反馈增益为参量,运用规范型法和中心流形法,解析地确定出表征磁悬浮系统中Hopf分岔方向、周期解的稳定性及周期变化的特征量,以便通过向分岔的反方向调节反馈增益系数而实现系统的稳定。最后通过数值模拟验证了主要结果的可靠性。     

宣钢品种钢市场的开发和销售战略

介绍了宣钢品种钢的开发和销售情况。