紫铜纤维毡水平表面的池沸腾换热性能

研究了浸没在去离子水中不同孔隙率和不同纤维直径的烧结紫铜纤维毡水平表面的池沸腾换热性能,采用高速摄像机对试件表面气泡的生长和脱离过程进行可视化研究。结果表明：纤维直径相同时,沸腾表面气泡的脱离直径随着孔隙率的增加而降低;对于不同直径的纤维毡试件,沸腾传热系数随孔隙率的变化规律不同,孔隙率对沸腾换热的影响是汽化核心密度和中流量孔径共同作用的结果。     

对流换热条件下内外翅片管应力分析

采用ANSYS有限元分析软件,对内外翅片管在不同工况下的高温应力场进行了分析。结果表明,温度载荷所产生的热应力是应力的主要部分,最大应力发生在内翅片与换热管焊接处;内侧压力载荷对热应力具有增强作用,而外侧压力载荷对热应力具有削弱作用;温度载荷是引起热变形的主要因素。     

增压强化烟气对流传热机理及其计算方法

增压锅炉装置因其容积热负荷高、体积小、质量轻等优点广泛应用于大中型船舶主动力装置。利用分子动力学原理及流体分子微观理论与性质,分析了增压对烟气导热与热对流的影响机理,并利用Illes教授与前苏联的两种计算方法,分别计算了不同增压比下增压锅炉对流受热面烟气流速、密度以及传热系数等参数并进行了对比。经分析可知烟气压力的提高使分子碰撞频率增加、平均自由程减小、烟气密度增大,从而对流传热得到强化。同时计算结果表明烟气压力较低时两方法计算结果相差不大,但在压力接近0.3 MPa时,Illes教授推荐的热力计算方法所得传热系数可达到前苏联方法的1.3倍。     

强化生物除磷体系中颗粒污泥的形成及机理探讨

以实验室小试SBR反应器为载体接种普通活性污泥,研究了强化生物除磷系统对颗粒污泥形成的促进作用并探讨了其形成机理。试验结果发现：在生物脱氮运行阶段,SBR中的活性污泥能维持较稳定的絮体状态,平均SVI为138.9 ml·g^-1;当系统转为生物除磷方式运行时,随着除磷效果的好转,反应器中的污泥逐渐转化为颗粒污泥,平均SVI降低至74.1 ml·g^-1,颗粒污泥的平均粒径为0.8 mm。因此,SBR生物除磷系统有利于颗粒污泥的形成。试验发现在强化生物除磷系统厌氧释磷的过程中会有带正电的微粒大量生成,它们可以作为颗粒污泥的晶核吸附带负电的细胞体,进而促进颗粒污泥的形成。强化生物除磷颗粒污泥系统有着较为稳定的磷去除性能,除磷效率接近100%。     

扰流柱协同螺旋片强化套管换热器壳侧换热

对于内管外壁安装有螺旋片的套管换热器的壳侧,在螺旋片所形成的螺旋通道中心,沿螺旋方向周期性地布置扰流柱以进一步提高其换热性能,对这种扰流柱协同螺旋片强化的换热器的换热特性进行了实验研究,应用场协同理论分析了其强化机理。结果表明,在Re=4000～14000范围内,扰流柱协同螺旋片强化的换热器的传热系数为相同螺距下只安装螺旋片的换热器的1.53～2.53倍,为光滑内管换热器的3.08～4.87倍。在相同质量流量、相同压降及相同泵功条件下,扰流柱协同螺旋片强化的换热器的综合换热性能明显好于相同螺距下只安装螺旋片的换热器及光滑内管换热器;在相同压降及相同泵功条件下,保持螺距不变,安装扰流柱比螺距减小一半的综合换热性能更好;单位螺距内安装奇数个扰流柱比安装偶数个扰流柱略好。扰流柱的安装增大了径向速度,使温度场与速度场的协同效果更好,从而提高了换热效果。     

聚乙二醇二甲醚抑制脱碳吸收剂中氨逃逸的实验及原理分析

CO₂作为主要的温室气体,其减排问题引起全球范围的广泛关注,开展适合我国国情的燃煤电厂CO₂减排技术研究至关重要。氨法脱除电厂烟气中CO₂具有低成本、高脱除效率等特点,但该技术面临的一个很大问题是氨的逃逸。针对氨法脱碳过程中氨逃逸问题展开实验研究,采用鼓泡吸收反应器研究了聚乙二醇二甲醚（NHD）对氨逃逸的抑制效果以及氨水和NHD浓度对氨逃逸的影响,并分析了NHD抑制氨逃逸的机理。结果表明,NHD对氨逃逸具有一定的抑制作用,同时在一定程度上提高了脱碳效率。添加5%NHD后,氨逃逸量降低24.86%,CO₂的脱除效率增加10%左右。研究结果对进一步开展氨法捕集CO₂研究有较大的参考价值。     

无机相变储能材料的研究进展及应用

阐述了无机相变储能材料当前的研究进展情况,介绍了无机相变材料的储能机理,制备方法。讨论了无机相变储能材料多种领域的应用以及它未来的发展方向。     

制冷剂/油在泡沫金属加热表面池沸腾换热特性

实验研究了制冷剂/润滑油混合物在泡沫金属加热表面核态池沸腾的换热特性,分析了润滑油浓度和泡沫金属结构对池沸腾换热特性的影响。实验使用3种结构参数的泡沫金属作为加热表面,其参数分别为10 ppi/90%孔隙率、10 ppi/95%孔隙率和30 ppi/98%孔隙率,厚度均为5 mm。实验使用的制冷剂为R113,润滑油为VG68,润滑油浓度为0～5%。实验结果表明：泡沫金属的存在极大提高了制冷剂/油混合物的池沸腾传热系数,最多提高1.6倍;润滑油的存在恶化制冷剂在泡沫金属加热表面池沸腾的换热特性,传热系数最多降低相似文献   

空气自呼吸式直接甲醇燃料电池传输特性数值研究

针对空气自呼吸式直接甲醇燃料电池（DMFC）建立了二维两相非等温的传质模型,通过自编程序模拟了电池内的传热、传质和电化学反应过程。并基于此模型研究了主要的操作参数,包括甲醇进口温度、环境中空气的温度、甲醇进口浓度,及对电池性能的影响。研究表明甲醇溶液的进口温度和环境温度上升都会使电池的性能得到提高,其中甲醇溶液的进口温度对电池性能的影响更大;当甲醇进口浓度提高后,在大电流密度下电池的性能得到了显著的提高。     

基于热源塔的热泵系统构建与试验

为解决水冷冷水机组冬季闲置和空气源热泵冬季制热存在的结霜问题,构建了一种基于热源塔的热泵系统。详细分析了热源塔热泵系统的构成和工作过程,依据所建立的热源塔热泵试验装置进行了不同热源塔溶液进出口温差的制热试验。结果表明:热泵制热量和COP都随着热源塔溶液进出口温差的增大而减小,而压缩机的耗功变化较小,空气与蒸发温度间的温差随之增大而增加;当环境温度为-1.2℃,热源塔溶液进出口温差从1.5℃增大到3℃时,热泵制热COP由3.02降为2.72,空气与蒸发温度的温差由7.64℃增大至11.96℃。整个实验过程中系统运行稳定可靠,避免了空气源热泵的结霜问题,表明热源塔热泵是一种非常具有前景的冷热源方案。     

常温下沥青基活性炭纤维对NO的催化氧化性能

以4种比表面积不同的沥青基活性炭纤维为材料,研究了常温下对模拟空气气氛中体积分数为50×10^-6的NO的催化氧化性能,并采用氮吸附法、Raman光谱和红外光谱对活性炭纤维进行了表征。结果表明,活性炭纤维可将NO部分催化转化为NO₂,较低比表面积的活性炭纤维因为其较窄的孔径分布和较大的类石墨微晶而有利于对NO的催化氧化。     

石蜡基高热导率相变储能材料的制备

针对相变蓄能材料的相变点调节和热导率增强的问题,通过熔融混合法制备了一种低相变温度、高潜热的C14～C18石蜡基共熔相变材料,通过DSC和塔曼图对C14～C18混合物进行了分析,确定了共熔物的组成为84.4 wt%C14～15.6 wt%C18,熔点和相变焓分别为1.0℃和205 kJ/kg。基于C14～C18石蜡共熔物作为相变储能材料,以5种不同压缩密度的膨胀石墨作为吸附基质,制备了C14～C18/EG复合材料。通过SEM、FT-IR、XRD表征了微观结构和形貌,通过DSC和HOT-DISK热常数分析仪测试了储能性能和导热性能,并探讨了不同压缩密度的膨胀石墨与复合材料的相变焓以及热导率的关系。实验结果表明：在实验条件范围内,相变焓与压缩密度成正比,热导率与压缩密度成反比;在100次吸放热试验后,样品形貌和热性质未发生变化,复合材料具有良好的循环稳定性和热稳定性。复合相变储能材料在低温储存领域具有应用潜力。     

多孔介质在高温相变蓄热中的强化换热

采用实验方法,验证了金属泡沫、膨胀石墨在高温蓄热系统中强化换热的作用。实验结果表明,在250～290℃之间,金属泡沫多孔材料能够提高纯硝酸钠的换热率2.1倍。由于多孔材料严重抑制了自然对流,在液相加热阶段,硝酸钠与多孔材料混合物的换热率不高于纯硝酸钠的一半。通过比较底部加热和顶部加热两种加热方式下蓄热系统的换热性能,进一步揭示了多孔材料对自然对流的影响。     

复合相变储能材料的研究

以石蜡为相变材料,低密度聚乙烯、硅藻土为支撑材料,以加热熔融方法制备低密度聚乙烯/石蜡/硅藻土复合相变材料。随着石蜡含量的增加,复合材料的相变焓逐渐增大。在没有硅藻土的情况下,LDPE所能包覆的石蜡的最大含量为50%(ΔH(石蜡50%)=63.81 J/g);添加硅藻土(10%)后石蜡的最大含量为55%(ΔH(石蜡55%)=76.57 J/g)。     

水质参数与板式换热器结垢的关联

采用在线监测和手工分析相结合的方法,突出研究了天然循环冷却水（松花江水）中铁离子、细菌总数、pH值、溶解氧、浊度、电导率等水质参数与板式换热器内冷却水污垢热阻的关系。结果表明：板式换热器冷却水污垢热阻值比TEMA标准值小,且不存在诱导期;pH值和溶解氧影响铁腐蚀速率和细菌总数的变化,而浊度和电导率的变化又受细菌总数的影响;它们在运行初始阶段对结垢特性影响较大,而后进入平缓期。混合污垢间存在协同效应,减小溶解氧和细菌总数的含量可以起到抑制结垢的目的。     

氯化锌改性竹炭脱除单质汞的特性与机理分析

引言 燃煤排放的汞是人为汞污染的主要来源之一,燃煤烟气中的汞主要以单质汞(Hg<'0>)、二价汞化合物(HgO、HgCl<,2>)和颗粒态汞3种形式存在,其中单质汞因其高挥发性、不溶于水等特点最难控制.由于汞的剧毒性,目前汞的排放控制已经引起广泛的研究[1-4],目前对汞的排放控制可分为燃烧前控制、燃烧中控制和尾部烟气控制3种,已有的研究发现活性炭吸附除汞是尾部烟气汞控制中最有前途的技术之一,美国目前已将该技术用于垃圾焚烧炉,并取得较好的效果.     

螺旋构件强化排液的泡沫分离塔用于牛血清蛋白分离

引言 泡沫分离技术又称泡沫吸附分离技术[1],是以气泡作为分离介质,利用被分离组分在气液两相界面吸附性质的差异进行浓缩溶液中表面活性组分.在泡沫分离过程中,通过空气分布器在泡沫塔液相中产生气泡,气泡沿着轴向向上流动,被分离表面活性组分吸附在气泡的气液两相界面上,当吸附接近平衡后,气泡离开液相,在液相上方形成泡沫相.     

基于小波核聚类的非高斯过程故障检测方法

针对工业过程检测变量具有的非线性和非高斯性等特点,提出了一种基于小波核聚类的核主元分析（WKPCA）方法来处理过程数据的非线性特性,同时引用支持向量数据描述（SVDD）对过程进行建模。本算法先根据Morlet小波具有多分辨分析和能以更高的精度逼近任意函数的特点,将其构建为小波核函数,可以增强KPCA的非线性核映射和抗噪能力,然后在映射后的特征空间中进行均值聚类分析,选择每个聚类中展现特征中心的数据,大大减少了核函数的计算量;最后通过SVDD提出监控指标来描述过程的非高斯特性。将上述方法用在一个标准仿真平台Tennessee-Eastman上,结果表明,该方法能及时有效地检测出系统产生的故障和异常情况。     

机械活化强化甘蔗渣铝酸酯表面改性

采用自制搅拌球磨机对甘蔗渣进行机械活化预处理,以改性甘蔗渣的活化度、润湿接触角及甘蔗渣/液体石蜡体系黏度为评价指标,分别研究了铝酸酯用量和机械活化时间对甘蔗渣改性效果的影响,并采用XRD、FTIR对甘蔗渣和改性产物进行了表征。研究结果表明：经铝酸酯处理后甘蔗渣的活化度、接触角增加,与液体石蜡体系的黏度降低,当铝酸酯用量为3%时效果最佳;机械活化明显强化了甘蔗渣与铝酸酯的反应,铝酸酯改性机械活化甘蔗渣的接触角和活化度明显增加,与液体石蜡组成的体系黏度降低,当机械活化120 min时效果最佳;甘蔗渣经表面偶联改性后,在有机相中的分散性明显增加,铝酸酯改性机械活化甘蔗渣效果更为显著;X射线衍射分析表明,机械活化降低了甘蔗渣纤维结晶度,提高了其对铝酸酯的反应活性;FTIR分析表明,甘蔗渣表面的羟基与铝酸酯中的烷氧基团发生化学反应,有新的官能团Al-O-C产生,并在甘蔗渣表面形成一层铝酸酯分子层。     

错排双级黏性泵的动力学性能

采用二维层流模型研究错排双级黏性泵的流场和动力学性能。研究发现错排双级黏性泵流场分为3个区域,上游区域没有明显漩涡,下游区域漩涡作用比较显著,而转子间区域的流场随着转子间距增大不断发展,间距较大时出现明显漩涡。黏性泵的量纲1流量随Reynolds数增大而显著降低,但低Reynolds数时趋于定值。转子偏心距增大时,转子两侧流动不平衡性加剧,量纲1流量近似线性增加,而量纲1驱动功率的增幅相对较小。随着转子间距增大,错排双级黏性泵的量纲1流量降低,而量纲1驱动功率则先增后减。