翅片结构对单向开缝翅片管换热器传热与阻力性能的影响

通过对不同开缝数量、不同相对开缝高度的单向开缝翅片管换热器进行模拟,分析开缝数量、相对开缝高度对单向开缝翅片管换热器传热与阻力性能的影响规律。结果表明:在开缝数量为3～7片时,翅片侧Nu和f因子随着开缝数量的增加而增大,但Nu增幅逐渐减小;将开缝的数量取为5片能得到最好的综合性能;在相对开缝高度为0.3～0.7时,翅片侧Nu和f因子随着相对开缝高度的增加而增大,但当相对开缝高度在0.5～0.7范围内,翅片侧Nu的增幅减小;将相对开缝高度取为0.5能得到最好的综合性能。     

低阶煤颗粒-气/油泡间的诱导时间研究

为表征低阶煤颗粒-气/油泡间矿化过程的差异,通过Sutherland理论下固体颗粒进入泡沫产品的总概率(E)和浮选速率常数(k)之间关系,并结合低阶煤颗粒-气/油泡的浮选速率试验,求得了低阶煤颗粒-气/油泡间的诱导时间。浮选实验研究表明,在相同的捕收剂消耗量下低阶煤-油泡浮选产率均高于低阶煤-气泡浮选产率。诱导时间测试表明,低阶煤颗粒-油泡间的诱导时间(35 ms)要明显低于低阶煤颗粒-气泡间的诱导时间(93 ms)。上述实验结果表明,油泡表面的疏水性要强于传统浮选气泡表面的疏水性。然而,进一步利用Sutherland理论中固体颗粒进入泡沫产品的总概率和浮选速率常数之间的数学关系,并结合低阶煤颗粒-气/油泡的浮选速率试验求得的低阶煤颗粒-气/油泡间的诱导时间分别为9.67和8.46 ms,其与诱导时间测试仪分别测量的诱导时间差异很大。这主要是由于在实际浮选过程中气/油泡的上升速度分别为23.26和22.68 cm/s,其远高于2015EZ型诱导时间仪测试过程中气/油泡碰撞速度(2.0 cm/s)。因此,诱导时间理论计算表明气泡-颗粒间的碰撞速度对颗粒-气泡间的诱导时间影响很大。上述研究结果表明油泡浮选效果优于传统浮选的内在原因在于低阶煤颗粒-油泡间的诱导时间小于低阶煤颗粒-气泡间的诱导时间。     

甲烷干重整及金属-载体相互作用

CO2和CH4均是温室气体的重要成员并且数量可观，其资源化利用对于应对气候变化和能源危机具有重要意义。甲烷干重整是经典转化方式之一，将CO2 “供氧”还原反应和CH4 “需氧”氧化反应结合起来并相互转化，其产物合成气(H2和CO)可用于费 托合成碳氢化合物液态燃料。近年来，干重整已经成为能源环境领域热点之一，在重整新工艺和催化剂设计策略方面取得了重要进展，推动了高活性和高稳定性催化剂和新工艺研发。详细综述了甲烷干重整工艺和催化剂的研究成果，重点介绍了干重整工艺新发展和催化剂功能设计，结合Ni载体相互作用、双金属协同效应、界面效应、单原子催化等新策略对干重整工艺中的基础科学问题进行了探讨，并对干重整技术现有难点和未来发展方向进行了展望。     

超声提取柿果皮总三萜酸工艺优化

目的采用正交法优化柿果皮中总三萜酸的超声提取工艺。方法以"牛心柿"柿果皮为原料,利用紫外分光光度计法测定柿果皮中总三萜酸的含量,并从提取溶剂选择及其浓度、料液比、超声时间和温度等方面,通过单因素实验和正交试验确定超声提取柿果皮总三萜酸的最佳条件。结果最佳超声提取工艺为:在超声功率240 W的前提下,提取溶剂为75%(V/V)的乙醇、料液比1:15(m/V)、时间45 min、温度50℃。在此条件下,柿果皮总三萜得率最高可达39.33mg/g。结论优化后的方法简单、快速、准确、提取率高,适合提取柿果皮的总三萜酸。     

低阶煤热解条件对高炉喷吹半焦燃烧性能及动力学特性的影响

采用热重分析法研究了不同热解条件下半焦的燃烧性能和动力学特征，利用Ozawa法求取动力学参数。结果表明，热解温度越低、保温时间越短时，半焦的燃烧性能越好；热解升温速率对半焦燃烧过程的反应程度影响不大；粒度越大，燃烧性能差异性越明显。热解温度对半焦燃烧性能影响较大，550℃是本研究中制备高燃烧反应性半焦的适宜热解温度。两种不同粒度原煤制得的半焦均随转化率增大，活化能减小。1~3 mm原煤在热解温度为550℃时所得半焦在燃烧过程中符合反应级数模型，化学反应为限制性环节，反应最概然机理函数为f(α)=(1–α)2。     

打印层厚度对FDM薄板固有特性的影响

针对不同打印层厚度对熔融沉积成型(fused deposition modeling,简称FDM)薄板固有特性的影响规律及相应的机理进行了研究。首先,以悬臂边界条件下的FDM薄板为研究对象,创建了固有特性理论模型;其次,完成了薄板样件的制备,同时搭建了样件的动力学测试系统,实验研究了样件的固有特性参数;最后,对比分析理论与实验结果,以验证理论模型的正确性。研究结果表明,所建模型可以准确预测FDM薄板结构的固有特征参数;打印层越厚,样件的固有频率越高,但其模态振型不会随着打印层厚度的变化而变化。该研究为提高FDM产品动力学性能提供了理论基础和技术支持。     

基于ＰＩＤ控制算法的直流微网容错控制方法研究

构建直流微网容错控制对象模型，调节直流微电网的输出回路参数；以输出功率、直流微网的 参考电压、弱电网下系统惯性响应特征等为约束参量，构建直流微网容错控制目标函数，在不同电网强度下 进行直流微网容错控制的参数自整定性调节，采用无功环比例积分控制方法进行直流微网容错寻优分析， 建立模糊 ＰＩＤ控制模型，采用变结构的模糊 ＰＩＤ控制方法进行直流微网容错控制过程中的自适应加权学习 和误差反馈调节，实现直流微网容错控制改进设计。仿真结果表明，采用该方法进行直流微网控制的容错 性能较好，输出稳定性较强，具有较好的直流微网输出增益。     

Thermodynamic and economic analyses of a coal and biomass indirect coupling power generation system

The coal and biomass coupling power generation technology is considered as a promising technology for energy conservation and emission reduction. In this paper, a novel coal and biomass indirect coupling system is proposed based on the technology of biomass gasification and co-combustion of coal and gasification gas. For the sake of comparison, a coal and biomass direct coupling system is also introduced based on the technology of co-combustion of coal and biomass. The process of the direct and the indirect coupling system is simulated. The thermodynamic and economic performances of two systems are analyzed and compared. The simulation indicates that the thermodynamic performance of the indirect coupling system is slightly worse, but the economic performance is better than that of the direct coupling system. When the blending ratio of biomass is 20%, the energy and exergy efficiencies of the indirect coupling system are 42.70% and 41.14%, the internal rate of return (IRR) and discounted payback period (DPP) of the system are 25.68% and 8.56 years. The price fluctuation of fuels and products has a great influence on the economic performance of the indirect coupling system. The environmental impact analysis indicates that the indirect coupling system can inhibit the propagation of NO_x and reduce the environmental cost.     

阴极保护技术在水工金属结构埋件上的应用

制作了水工金属结构埋件模型,研究不同种类牺牲阳极和外加电流方法对埋件的保护作用,以寻找切实可行的水工金属结构埋件长效保护方案。结果表明:采用牺牲阳极法进行阴极保护,当溶液电导率为2000μS/cm时,镁合金对水工金属结构埋件的保护距离可达到100cm,具有较好的保护效果;铝合金和锌合金由于表面钝化作用,对水工金属结构埋件起不到保护作用。恒电位极化方法可在不同电导率情况下对埋件起到较好的保护效果。     

PLA-g-GMA的制备及其对PLA/PPC共混体系性能的影响

采用双螺杆挤出机将甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝到聚乳酸(PLA)上,而后将接枝产物(PLA-g-GMA)与聚乳酸(PLA)、聚碳酸亚丙酯(PPC)反应性共混,考察了接枝物中GMA加入量变化对PLA/PPC/PLA-g-GMA共混体系的力学性能、热稳定性能的影响,并对共混体系的断裂机理进行了研究。结果表明,PLA-g-GMA的引入能够在一定程度上改善PLA与PPC的相容性。随着接枝物中GMA加入量的增加,共混物的冲击强度、断裂伸长率及拉伸强度均呈现出先升高后降低的趋势,并在接枝物中GMA加入量为3%时达到最大值。扫描电镜结果显示,PLA-g-GMA引入后共混物的韧性断裂特征越发显著,其冲击断裂方式由脆性断裂过渡为韧性断裂。热失重分析结果显示,加入PLA-g-GMA后共混物的起始分解温度和完全分解温度均有一定程度的提高。