基于平衡效应的多种吸附剂对CH4/N2分离性能研究

采用静态容积法研究了CH4/N2在活性炭、5A、13X、LiX、硅沸石、硅胶、ZSM-5等7种基于平衡效应分离的吸附剂上的吸附性能。测定了CH4/N2在这7种吸附剂上的吸附量并用Langmuir方程进行拟合,计算出了CH4/N2的吸附选择性与吸附热。结果表明:Langmuir模型可以准确地描述CH4和N2在各个吸附剂上的吸附行为,且活性炭对CH4的吸附量较大而对N2的吸附量较小;活性炭、硅沸石、ZSM-5等吸附剂上CH4对N2的选择性均大于3.5。此外,分析比较了CH4和N2在各个吸附剂上的吸附热,为变压吸附分离CH4/N2提供指导。     

乙烷池内核态沸腾气泡脱离直径

针对0.15、0.2、0.3 MPa 3个压力进行乙烷池内核态沸腾可视化实验研究,实验测量的热通量范围是14.27~81.22 k W·m~(-2)。高速摄像机采集得到竖直铜棒的光滑上表面的乙烷气泡的脱离图像,利用图像处理软件获得气泡脱离直径,并分析了Jacob数(Ja)与气泡脱离直径的变化关系。实验所测直径与引用广泛的6个关联式进行比较,Kim和Kim(2006)模型的预测效果较好,绝对平均偏差均在30%以内,但在0.15 MPa工况下,50%的预测值偏差为30%~40%。Kim和Kim(2006)模型提出Bo~(1/2)和Ja呈幂函数的关系。在对比基础上,用乙烷的气泡脱离直径数据拟合得到的新关联式与实验数据偏差在±30%以内。另外,选取文献中甲烷的气泡脱离直径与新关联式进行对比,在4种压力下的预测值偏差几乎均在±30%以内(只有一个预测值在±30%以外)。新关联式对甲烷和乙烷的工况具有良好的预测效果,但是由于拟合数据所用的Ja较小,在使用范围上具有一定的局限性。     

水平管内四氟甲烷流动沸腾传热实验研究

实验测定了四氟甲烷(R14)在内径为6 mm的水平管内两相流动沸腾传热特性.实验测试的压力范围为0.22-0.60 MPa,热流密度范围19.9-73.6 kW/m2,质量流量范围370-862 kg/m2s.实验结果表明,传热系数随质量流量的增大而有一定程度的上升,而热流密度及饱和压力与传热系数呈明显的正相关关系.将实验数据与已有文献模型的计算结果进行比较发现,Kandlikar模型、Gungor-Winterton模型以及Shah模型与实验数据的关联性较好,平均偏差均在15％以内.     

绕管换热器壳侧气相流动实验与数值模拟

搭建了绕管换热器壳侧流动实验平台,并对一个竖直布置的4层绕管式换热器进行了壳侧空气流动实验。与关联式进行对比,包含换热器结构参数的Messa压降关联式,平均绝对偏差12.82%。同时,针对绕管式换热器壳侧几何结构的周期性,利用周期性边界条件,简化了绕管换热器壳侧的几何模型。并应用简化后的三维微元结构对绕管壳侧的传热和压降特性进行了数值模拟。模拟结果与实验较为吻合,压降的平均绝对偏差为16.81%。     

小型可移动式天然气液化装置研究进展

小型可移动式天然气液化装置以其独特优势在零散天然气源的液化集输、管输天然气的再分配及分布式调峰和车用LNG燃料站等场合有非常广泛的应用前景。概括对比分析了现有的天然气液化技术,指出占据国际LNG工业主流地位的混合制冷剂循环(MRC)液化流程也是适宜小型化的最佳技术之一。在简要介绍了小型天然气液化装置的近期进展后,重点介绍了本团队基于近20年的混合工质节流制冷技术方面的研究经验,研制成功系列规格小型混合工质撬装液化装置,同时提出并创建了以此为基础的"煤层气柔性液化中心和虚拟管网"集输方案的概念。已研制出的全风冷、制冷油润滑螺杆压缩机驱动的10000~30000 m³·d^-1"可移动式液化装置",其中30000 m³·d^-1液化装置生产中实测液化比功耗已经与国内1000000 m³·d^-1的集中液化工厂相当。目前在山西、内蒙古已有多套不同规模的装置运行,初步形成一定规模。     

小型LNG装置缠绕管换热器的设计

缠绕管换热器在天然气液化、空气分离、低温甲醇洗等低温领域有广泛的应用。提出一种可用于缠绕管换热器的设计方法,基于该方法采用分段微元法编写了缠绕管换热器设计程序;并运用该程序对已有换热器进行核算,验证了设计方法的可靠性;同时设计了用于小型LNG装置的缠绕管换热器,为工程上设计用于LNG装置的多股流缠绕管式换热器提供参考。     

乙烷池内核态沸腾气泡脱离直径

针对0.15、0.2、0.3 MPa 3个压力进行乙烷池内核态沸腾可视化实验研究,实验测量的热通量范围是14.27～81.22 kW·m^-2。高速摄像机采集得到竖直铜棒的光滑上表面的乙烷气泡的脱离图像,利用图像处理软件获得气泡脱离直径,并分析了Jacob数（Ja）与气泡脱离直径的变化关系。实验所测直径与引用广泛的6个关联式进行比较,Kim和Kim（2006）模型的预测效果较好,绝对平均偏差均在30%以内,但在0.15 MPa工况下,50%的预测值偏差为30%～40%。Kim和Kim（2006）模型提出Bo^1/2和Ja呈幂函数的关系。在对比基础上,用乙烷的气泡脱离直径数据拟合得到的新关联式与实验数据偏差在±30%以内。另外,选取文献中甲烷的气泡脱离直径与新关联式进行对比,在4种压力下的预测值偏差几乎均在±30%以内（只有一个预测值在±30%以外）。新关联式对甲烷和乙烷的工况具有良好的预测效果,但是由于拟合数据所用的Ja较小,在使用范围上具有一定的局限性。     

非共沸混合工质流动沸腾参数计算方法研究

分析了非共沸混合工质流动沸腾过程与纯工质不同的特性,使用相平衡和热焓计算相结合的方法,研究了非共沸混合工质流动过程中的热物性参数,状态参数和流动参数的计算获取,给出了详细的计算步骤及相关计算式,为准确获取非共沸混合工质在流道中各局部点的参数提供了一种切实可行的计算方法。     

主动吸收式造波机的设计及初步实现

主动吸收式造波机能够实时消除水池干扰波对模型试验产生的影响,保证试验结果的准确性。基于微幅波理论,提出主动吸收式造波方法,推导摇板式造波机的控制方程,设计了基于该造波方法的主动吸收造波控制系统,通过多条反馈路线实现了造波机的精确控制,达到对造波板前干扰波的实时吸收,保证了水槽中波浪为目标波形。最后,在相同造波条件下,对比采用主动吸收造波方法和非主动吸收造波方法的试验结果,充分验证了主动吸收式造波方法具有可行性,时效性。主动吸收式造波机的实现,有助于提高波浪试验的准确性,节省试验成本,提供良好的试验环境。     

不同方法提取山桐子油的品质及体外抗氧化活性研究

文章研究了压榨法、水酶法、有机溶剂浸提法提取山桐子油及对其品质的影响,结果表明,提取率分别为压榨法20.9％、水酶法20.54％、有机溶剂浸提法28.47％;浸提法的提取率最大,但耗时长,存在一定溶剂残留;水酶法过氧化值最低,但耗时长;压榨法不饱和脂肪酸高于水酶法及溶剂浸提法,且耗时短,操作简单.DPPH自由基清除能力...