二硫化钼纳米片用于修饰微生物燃料电池阳极的研究

利用简单的一步水热法制备了MoS2纳米片并用于修饰不锈钢纤维毡阳极(MoS2-SSFF),与未修饰不锈钢纤维毡阳极(SSFF)和多壁碳纳米管修饰阳极(CNT-SSFF)进行了对比研究。装配MFC运行的测试结果表明,MoS2-SSFF/MFC的功率密度为714 m W/m2,略高于CNT-SSFF/MFC的功率密度693 m W/m2,远高于未修饰SSFF/MFC的功率密度197 m W/m2。利用扫描电子显微镜(SEM)观察到MoS2纳米片呈簇状附着于MoS2-SSFF电极表面,显著增加了电极的比表面积。MoS2纳米片修饰改善了SSFF阳极的生物相容性,修饰电极在循环伏安测试(CV)中表现出良好的氧化还原性能。水热法制备的MoS2纳米片用于修饰阳极是一种高效、经济、简单的阳极修饰方法。     

毛细结构对平板热管性能的影响

详细研究了毛细结构对于平板热管性能的影响,对3种具有同样外形尺寸的深微槽道、交错孔道和双微槽道毛细结构的铜-水平板热管进行了系统的实验研究和分析。研究结果表明,双微槽道热管的热阻最小,深微槽道热管的热阻最大。在轴向导热能力方面,双微槽道热管的性能最好,其次为交错孔道热管,深微槽道热管最差。在径向均热能力方面,双微槽道热管最好,而深微槽道热管与交错孔道热管的均热能力相近。可见,双微槽道热管是最佳毛细结构,其热阻最小,具有最好的轴向导热性能与径向均热性能,原因是蒸发面和冷凝面上的微槽道结构强化了相变换热,降低了相变热阻。     

大庆油田及其外围盆地非常规天然气资源勘探潜力

〗非常规天然气是油气田重要的资源接替领域之一,研究和探索大庆油田及其外围盆地非常规天然气资源勘探潜力对该油田实现可持续发展具有重要意义。大庆油田及其外围盆地包括松辽盆地北部、海拉尔、大杨树、鹤岗等10多个中新生代陆相沉积盆地。通过分析该区油气钻井、煤田钻孔和野外剖面实测资料,结论认为：该区有着较丰富的非常规天然气资源,主要为致密砂岩气和煤层气,前者在松辽盆地北部和各个外围盆地广泛存在,估算天然气资源量达1.2×10¹²m³;后者分布在海拉尔、鹤岗、鸡西等外围盆地,预测资源量达2.1×10¹² m³。该区非常规天然气资源勘探程度很低,大部分地区尚未开展有针对性的勘探工作。建议加强前期研究和勘探选区评价,进行开发先导性试验并开展国内外合作,增强技术储备,探索出有效的勘探开发方式。近期可以选择松辽盆地北部深层致密砂岩气、海拉尔盆地和鹤岗盆地的煤层气作为该区勘探开发非常规天然气资源的突破重点。     

太阳能-土壤源热泵示范系统运行特性分析

将全玻璃真空管太阳能集热器与土壤源热泵相结合,在某四合院搭建了一种太阳能–土壤源热泵示范系统,并为该系统冬季供暖制定了运行模式及运行策略。在供暖期内对系统全天运行特性的影响因素进行比较分析,结果表明系统全天平均性能系数COPall随太阳能的贡献比例fsc升高而增大;随地热能对热负荷的贡献比例fsc升高而减小;随电能对热负荷的贡献比例fe升高而减小。太阳能对热负荷的贡献比例fsc集中在0.6左右。     

结晶垢结垢过程的传热传质模型

通过对结晶垢结垢过程传热传质机理的分析,证明了垢层表面温度随时间的变化会对结垢过程产生重大影响.据此提出了考虑垢层表面温度变化的描述结垢过程的传热传质模型.对恒壁温和恒热流条件下的结垢过程进行了详尽的分析和讨论.结果表明,对恒壁温情况必须考虑垢层表面温度随时间的变化,这一变化是导致结垢过程渐近特性的重要原因之一;而对恒热流情况,垢层表面温度随时间的变化很小,可以忽略它所带来的对结垢过程的影响.与实验数据比较表明,模型预测是正确可靠的.     

超音速分离管中水蒸气凝结相变的数值研究

基于超音速分离管中混合气体流动属于伴随凝结相变的可压缩、跨音速的特点,建立了考虑传质效应与非平衡凝结过程的数学模型,并采用数值方法对伴随水蒸气凝结的超音速分离管中的流动进行分析研究。以空气、水蒸气及液态水为流动介质,采用两相流动中的VOF模型结合凝结相变模型以及组分传输模型,研究不同进出口参数及不同水蒸气含量对凝结流场的影响。研究结果表明,所建立的分离管内部非平衡凝结相变模型可以较好的再现超音速流中的凝结成核及液滴生长过程;数值计算结果表明,入口压力、温度及水蒸气含量对分离管内流动凝结过程有直接且重要的影响。因此在进行超音速分离管设计时,考虑温度压力参数的同时,考虑水蒸气含量对分离管性能的影响也是非常重要的。     

预混天然气催化燃烧特性

将含有钯、镧、锶、钴和锰的催化剂加载在鄞青石上进行预混天然气催化燃烧．实验表明，催化燃烧温度范围在600～900℃，过低的温度可能导致熄火，过高的温度可能使催化剂失效．在混合气体中，天然气体积分数为6％～12％，在催化剂中钯含量增至γ-Al2O3质量的0．21％及燃空比为8％时，实现了较好的催化燃烧（排放较少）．实验同时证实，在较短的催化载体内，催化燃烧效果较好，载体表面温度较低；在较长的载体内，载体表面温度较高，NOx排放增加．同时，分析了载体内传热传质特性．     

新型天然气超音速脱水净化装置现场试验

传统的天然气脱水技术存在处理量小、设备占用空间大、投资高、维护工作量大等缺点。2000年壳牌公司最先将超音速脱水技术用于天然气处理。它利用天然气在超音速状态下的蒸气冷凝现象进行天然气脱水，将膨胀机、分离器和压缩机的功能集中于一体。该装置具有无运动部件、结构简单可靠、无需人员职守、制造运行成本低等优点。2003年中国石化胜利油田和北京工业大学在国内率先开展了超音速分离管的研发工作，相继完成了基础理论研究、数值模拟研究、室内试验研究，近来又进行了现场试验研究，为超音速脱水工业化的可行性进行了验证。试验发现：超音速分离管进出口天然气露点降最大逾35 ℃，最小逾10 ℃；分离管的产液量为17 mL/m³，整个系统的产液量在28～40 mL/m³。该系统不仅有效地降低了天然气的水露点还可进行轻烃回收工作。     

油罐着火扬沸前水层温度响应的分析

扬沸是油罐火灾中特有的灾害性燃烧现象.根据对油罐着火扬沸发生前传热机理的分析,给出了简化数学模型.利用该模型分析了水层温度响应过程,提出了着火初始阶段时间长度的概念,并给出其解析表达式,为通过实验整理经验关系式提供了明确形式.通过数值计算,还对燃烧速度、油罐表面冷却等因素进行了分析.结果表明,燃烧速度对扬沸发生时间影响最大,而油罐表面冷却并不能有效地延迟扬沸的发生.     

电场作用下竖直板表面特性对霜层生长的影响

研究了自然对流条件下直流电场对竖直表面上霜晶初始形态的影响，拍摄了不同电场下的霜晶形态，研究发现，在成霜初期，电场越强，冷壁面上形成的水珠越小。当水珠完全冻结后，所形成的冰柱在一定时间内不断增大。在适当的电场下，亲水表面比裸铜表面能够更好地抑制霜层的厚度。对亲水表面结霜质量的研究表明，电场使结霜质量增加，并且结霜质量随着电场的增大而增大。