褶皱式玻璃纤维基底的钒基催化剂性能研究

基于NH₃选择性催化还原（selective catalytic reduction, SCR）反应机理,对采用褶皱式玻璃纤维基底的钒基催化剂在重型柴油机中的应用性能进行模拟研究,并与传统堇青石基底钒基催化剂进行对比。利用国六发动机台架测试结果对模拟程序进行了验证,然后研究了氨氮比、NO₂/NO_x比及空速对褶皱式玻璃纤维基底的钒基催化剂在低温下NO_x转化及NH₃泄漏特性的影响。结果表明：低温下褶皱式玻璃纤维基底钒基催化剂的NO_x转化性能明显优于相同条件下的堇青石基底钒基催化剂。氨氮比的增加对褶皱式玻璃纤维基底的钒基催化剂的NO_x转化性能无明显影响;当氨氮比从0.8增加到1.2时,在200 ℃~500 ℃的区间内NH₃的泄漏量由1×10^-6提高到100×10^-6。NO₂/NO_x比增加可有效提高钒基催化剂的低温性能。当温度为150 ℃时,NO₂/NO_x比由0提高为0.5,钒基催化剂的NO_x的转化效率从14.0%上升到76.0%,而NH₃泄漏量由428×10^-6下降为9×10^-6。当温度为200 ℃时,30 000 h^-1空速下钒基催化剂的NO_x转化效率为98.5%,比90 000 h^-1下提升近30.0%;NH₃泄漏量为7×10^-6,比90 000 h^-1下降低150×10^-6。     

氢发动机SCR催化器的NOx转化效率模拟

建立一维选择性催化还原（selective catalytic reduction,SCR）催化器模型,采用稳态、瞬态小样试验标定SCR化学反应动力学机理,并分析SCR催化器对氢发动机排气中NO_x的催化还原过程。结果表明：入口O₂体积分数对NO_x催化还原有抑制作用,但入口H₂O体积分数对NO_x转化效率没有明显影响;当温度为250~400 ℃时,线性温升工况NO_x转化效率高于稳态工况且超过98%;氢发动机排气温度和原排NO_x体积分数随功率增大而增大,当功率大于60 kW且氨氮比等于1时,SCR催化器转化效率小于95%;增加氨氮比对NO_x转化效率的提高作用较小,这是由于在高温条件下增加的NH₃倾向与O₂反应。     

Ni、Mg掺杂钴尖晶石催化分解N2O的实验

为了解决氨燃料发动机的氧化亚氮（N₂O）排放问题,研究一种Ni、Mg掺杂的钴尖晶石催化剂用于N₂O高效分解。采用共沉淀法合成一系列过渡金属M（Cu、Ni、Mg）掺杂钴尖晶石（Co₃O₄）形成M_xCo_3-xO₄复合金属氧化物,并探究其在不同气氛下的催化活性。Ni_0.4Mg_0.2Co_2.4O₄催化剂可在350 ℃时达到90%的N₂O分解效率,在通有10%水蒸气反应的情况下480 ℃完全转化。通过一系列表征手段发现：Ni、Mg同时掺杂进入晶格结构较好,形成较为完整的整体尖晶石结构;Ni、Mg协同Co作为活性位点,使钴尖晶石分散度更好,并未像Cu等掺杂时形成对应金属氧化物的杂相而减少活性中心是其改性效果进一步提升的重要原因;同时因Ni、Mg同时掺杂进入晶格,使掺杂后钴尖晶石晶格膨胀,晶格尺寸变大,比表面积有明显提升,高于Ni、Mg单独掺杂,增加了接触活性位点,使其拥有更低的反应温度;通过XPS发现Ni_0.4Mg_0.2Co_2.4O₄中Co²⁺、Ni²⁺的结合能均最高,电子云密度相对最低,有助于N、O中的电子向其转移,且作为主要分解活性中心的Co²⁺占比最高,从能量和价态角度解释了其同温度下分解效率最高的现象;此外,在H₂-TPR下,随着Ni、Mg掺杂量的增加,H₂的还原温度更高,说明其在高低温下的还原性更强,有助于对N₂O中的高价N进行吸附还原,而Ni_0.4Mg_0.2Co_2.4O₄在60 h时的60 000 h^-1空速气流下也显示出较好的稳定性（350 ℃下转化率维持在90%左右）。     

g-C3N4/TiO2可见光催化降解磺胺甲恶唑的研究

以TiO₂颗粒和三聚氰胺为原料,采用高温煅烧法制备g-C₃N₄/TiO₂复合光催化材料,研究其对仿生生态系统中磺胺类抗生素的去除效果。利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、紫外可见分光光度计（UV-vis DRS）对g-C₃N₄/TiO₂进行表征,并研究在可见光条件下g-C₃N₄/TiO₂对溶液中磺胺甲恶唑（SMX）的光催化降解效果。结果表明,g-C₃N₄/TiO₂具有良好的光催化活性,在可见光照射下,当g-C₃N₄/TiO₂投加量为0.2 g·L^-1时,对初始质量浓度为200 μg·L^-1的SMX的去除率可达84.3%。在相同条件下,而g-C₃N₄和TiO₂只能分别去除21.0%和16.0%的SMX,同时在仿生系统中12.37 g·m^-2 g-C₃N₄/TiO₂可以去除95.35%的SMX。通过质谱分析推测,SMX可能的降解路径分别为S—N键断裂、C—N键断裂、S—C键断裂、SMX的羟基化和SMX上氨基的硝化反应,两种可能的中间产物分别为对氨基苯磺酰胺和3-氨基-5-甲基异恶唑。     

国六柴油机轨压和喷油正时对柴油机性能的影响

为优化柴油机性能,基于一台配备了完整国Ⅵ后处理系统的高压共轨直列4缸柴油机,开展了柴油机负荷特性研究,在此基础上研究轨压和喷油正时对柴油机性能的影响。研究结果表明：以适当较小的轨压配合较为提前的喷油正时可以达到较为理想的柴油机油耗及排放;轨压和喷油正时对HC排放的影响较小;轨压对柴油机油耗、排温、NO_x排放、CO排放的影响较大,且在中等偏高负荷时更为敏感,随着轨压增加了57 MPa,柴油机油耗、排温分别下降了16.1 g/（kW·h）、63 ℃,NO_x排放上升了663×10^-6,CO排放下降了785×10^-6;喷油正时对烟度及柴油机氧化催化器前端温度T₄、柴油机颗粒捕集器前端温度T₅、选择性催化还原系统前端温度T₆的影响较大,且在低负荷时更为敏感。随着喷油正时提前6.0°,烟度下降了0.43%,T₄、T₅、T₆峰值出现在轨压为76 MPa且喷油正时为上止点前7.5°时,温度分别为315.3、338.4、329.3 ℃。     

垃圾焚烧电厂热电联产的经济性分析

合理利用垃圾资源进行热电联产,是节能减排、改善环境的有力措施。以某2×750 t·d^-1垃圾焚烧电厂为例,通过模型研究发现热电联产可以减少垃圾焚烧电厂的冷源损失,提高全厂热效率;利用一抽蒸汽进行热电联产可实现蒸汽品质的梯级利用,获得较高的经济效益;供热量为30 t·h^-1,垃圾热值由4185.9 kJ·kg^-1增加至8371.7 kJ·kg^-1时,发电量越多,供热能力越强,年热电联产经济效益由7822.76万元增加到14641.07万元;垃圾热值为8371.7 kJ·kg^-1,供热量从10 t·h^-1增加到60 t·h^-1时,垃圾焚烧电厂热效率从28.96%增加到48.50%,年经济效益从13602.74万元增加到15455.66万元。当该地区垃圾热值较高并具备供热条件时,实现垃圾热电联产具有较高的收益。     

主动式冷梁性能对房间气流组织影响模拟研究

以某主动式冷梁送风房间为模型，利用计算流体力学（CFD）软件模拟了主动式冷梁性能对房间气流组织的影响，并将模拟值和实测值进行了对比，验证了模型的准确性。利用该模型研究了主动式冷梁出风速度、出风温度、出风角度、出风高度以及回风口位置对房间气流组织的影响。结果表明：若仅改变出风速度，当出风速度从1 m·s⁻¹增大到4 m·s⁻¹时，预期平均通感P_M下降，不适人员比例P_D先降后升，出风速度为2 m·s⁻¹时，P_D最小，为9%，此时人员对环境的满意度最高；若仅改变出风角度，当出风角度为45°时房间气流组织分布最佳；若仅改变出风高度，当出风高度为2.33 m时房间气流组织分布最佳。在出风温度为20 °C、出风速度为4 m·s⁻¹时，比较不同回风口位置（上部、中部、底部）时距离地面高度Y=1.2 m截面的气流组织变化，发现回风口位于底部时该截面温度最高，空气速度最小，空气龄最大，P_D最小，为28%，此时人体冷热感觉较舒适。     

CNs−Bi12O17Cl2复合体系制备及光催化降解性能研究

采用简易水解法制备了一系列CNs−Bi₁₂O₁₇Cl₂复合半导体材料并对其物相、光学性质和光催化降解性能进行了分析表征。X射线衍射光谱表明复合体系衍射峰与四方晶相Bi₁₂O₁₇Cl₂一致,紫外可见漫反射光谱证明复合材料在可见区域具有较强的光吸收能力,由此可提高光催化活性。在可见光照射下,复合体系相对于纯Bi₁₂O₁₇Cl₂对亚甲基蓝具有更高的降解效率,特别是具有合适组分的样品CB50可以在180 min后完全去除20 mg·L⁻¹的亚甲基蓝分子,这主要是由于CNs的引入抑制了光生载流子的复合,使复合体系表现出更高的光催化降解性能。最后,提出了可能的光催化机理。     

离心风机叶型安装角βb(r)径向分布的气动作用研究

基于计算流体力学计算了3种叶型安装角β_b(r)径向分布的离心风机流场,研究了β_b(r)径向分布的变化对叶轮流道内气流角、惯性力及风机性能等参数的影响,为离心风机叶片造型阶段实现叶轮流道内流动的精细控制提供了依据。研究结果表明,β_b(r)分布会显著影响叶轮流道内物理参数的变化趋势,对叶轮出口参数周向分布影响较小。进、出口参数相同时,风机外特性因β_b(r)分布的不同存在明显差异。惯性力流线法向分量对叶轮出口附近吸力面边界层的发展趋势会产生影响,其大小与流线曲率有关。     

工作环境对自然吸气柴油机性能影响仿真

基于CY4102BG四冲程自然吸气柴油机,利用GT-POWER一维仿真计算软件建立柴油机工作过程仿真模型,研究高原和水下工作环境对柴油机性能的影响。仿真结果表明：随着海拔的增高,柴油机有效功率有所下降,NO_x排放上升,排气温度增加;随着水下排气背压的增高,柴油机有效功率下降,NO_x排放显著上升。针对柴油机在非标况环境下NO_x排放性能的恶化,通过调节喷油参数来优化柴油机综合性能。经优化,在不同工作环境下柴油机NO_x排放降低7.3%~21.4%,优化效果较为明显。     

F-76燃料骨架机理构建方法研究

为开发出结构紧凑、高精度和包含多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs）的高碳燃料模型燃料机理并应用于计算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）模拟,提出了一种集成详细的C₀—C₄核心机理和骨架的C₅—C_n机理来发展高碳燃料骨架反应机理的新方法。利用该方法为基础燃料分别为正十六烷（NC₁₆H₃₄）、2,6,10-三甲基十二烷（C₁₅H₃₂-26X）和正丁基苯（C₆H₅C₄H₉）的模型燃料构建相应的骨架反应机理。然后基于机理简化手段获得了包含164个组分和654个基元反应的骨架机理。利用激波管点火延迟时间、流动反应器氧化数据、层流火焰速度和熄火极限等基础燃烧数据对构建的机理进行验证。然后,将该骨架机理耦合到三维CFD喷雾模型中,来模拟定容喷雾燃烧室（constant volume spray combustion chamber, CVSCC）中的喷雾燃烧过程。结果表明喷雾燃烧特性的模拟值能与实验值吻合良好,证明了所构建骨架机理在燃烧CFD模拟中的有效性。     

新型实验室热处理电炉

美国威斯康星州工业电炉设备厂最近研制成功新型实验室用热处理电加热电炉。该新型电炉是在实验室环境下为薄铝板热处理加热用。炉内吊筐尺寸为：长×宽×高=500mm×350mm×350mm;最高工作温度为900℃。该炉子采用气动操作淬火系统,其最大优点是淬火速度快,只有3s／炉,因而生产率高。该实验室电炉在结构上为加强型;     

组合式淬火炉

美国比威-玛提克电炉公司最近收到了美国威斯康星州波轮奈尔热处理公司的订单，要求制造两台组合式淬火炉，每台炉子包括：淬火槽、喷射式或浸入式洗涤机，以及电源移动车。该组合式淬火炉的炉膛空间为长×宽×高=900mm×1200mm×800mm，每炉炉料质量为2000kg。     

太阳能技术在哈密石油基地的应用研究（上）

一太阳能技术在哈密石油基地应用的优势 哈密市地处东经93°31′,北纬42°49′,拥有丰富的光热资源。全年日照时间3309．6～3360．3h,年平均日照时间3358h,日照百分率76％,太阳辐射年总量近6400MJ／（m^2·年）,是全疆年总辐射值最多的地区。哈密市春分日、秋分日和冬至日正午太阳高度角分别为47°05′、47°05′和23°47′。太阳能技术在哈密石油基地应用的地理优势明显。     

MI看市

诺基亚5800 XpressMusic;诺基亚N96;索尼爱立信W715;索尼爱立信W395c;HTC Diamond2;多普达S700;摩托罗拉A1210;摩托罗拉A3000     

面向数字孪生的电控喷油器蓄压腔压力信号处理算法

针对构建电控喷油器计量特性数字孪生体的需求,设计电控喷油器蓄压腔压力信号处理算法,包括模数转换、去除毛刺滤波、降噪滤波、数值单位转换和特征值提取等,用于提取蓄压腔压力特征值（t_m, p_m）。重点研究降噪滤波算法窗口长度N、迭代次数m等关键参数对特征值提取精度、稳定性及计算时间的影响,确定最佳滤波参数并在全工况范围内开展试验验证,结果表明使用最佳滤波参数的信号处理算法降噪滤波所需时间为3.99 ms,特征提取t_m的最大误差为139.9 μs,特征提取p_m的最大相对误差为0.39%。     

奥氏体钢SP2215和马氏体钢X19CrMoNbVN11−1在高温高压超临界CO2环境下的腐蚀行为研究

超临界CO₂布雷顿循环具有循环效率高、体积小等优点，实际应用中循环系统部件面临因焊接及叶片自身旋转等拉应力的存在而加重腐蚀的问题，因此探明部件材料腐蚀行为是其在工程领域中应用的前提条件之一。搭建了超临界CO₂布雷顿循环实验台，模拟实际应用工况，并添加四点应力装置为样件施加载荷。研究了奥氏体钢SP2215和马氏体钢X19CrMoNbVN11−1(简称X19)在20 MPa/550 ℃的CO₂环境中未加载和加载应力下的腐蚀行为（900 h）。利用X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电镜及X射线能谱对两种材料腐蚀产物的形貌和成分进行了分析，并对材料的腐蚀行为进行了对比，结果发现： SP2215样件的氧化物主要为Cr₂O₃ 和Fe₃O₄，但应力加载样件表面Fe₃O₄信号更强烈。应力加载加剧了样件的腐蚀，增加了氧化膜厚度，使样件表面发生了严重的氧化层脱落。未加载的X19 表面出现了单质碳，生成的氧化物为Fe₃O₄与FeCr₂O₄，且可能存在分层现象。SP2215抗腐蚀能力优于X19，实验中并未出现明显的渗碳腐蚀现象。研究可为超临界CO₂布雷顿循环工程应用选材提供参考。     

电厂生物质灰渣全组分分选及特性试验研究

根据生物质灰渣在不同领域进行资源化利用时粒径R的特征差异,通过磁选与筛分串联使用的方式对生物质电厂发电作业产生的生物质灰渣进行分选。将生物质灰渣原料分选成1号（R > 5 mm）、2号（R为2～5 mm）、3号（R为1～2 mm）、4号（R为0.5～1 mm）、5号（R为0.25～0.5 mm）和6号（R < 0.25 mm）等6种粒径规格,各规格生物质灰渣质量分数分别为26.3%、17.5%、17.6%、19.7%、14.3%、3.8%。1、2号生物质灰渣因其粒径较大,一般多作为填埋路基、建筑等原料;3、4和5号生物质灰渣特性研究结果以及现有将其应用于水处理方面的相关研究成果为将该规格生物质灰渣作为水处理的一种新型功能性材料提供了依据;6号生物质灰渣因其粒径小以及富含Fe、P等营养元素,故一般可作为复合化肥的原料应用于农业生产。     

剪切流中液滴变形及破裂的数值模拟

基于格子Boltzmann颜色梯度模型,针对二维剪切流场中液滴的变形及破裂进行了数值模拟,研究了剪切流动中毛细数Ca、雷诺数Re和流体黏度比λ对液滴变形的影响,并在Re-Ca相图中区分了三种不同的液滴变形或破裂方式。为了进一步掌握界面对液滴内部不同位置流体的作用,引入示踪粒子并分析其在液滴内的运动规律。结果表明：随着Ca的增大,液滴的变形效果和偏转角度更明显,示踪粒子运动受到的影响较大;随着Re的增加,液滴的变形程度加大,但偏转角度受其影响较弱,示踪粒子运动受其影响显著;在低黏度比（λ < 0.8）时,液滴会经历大幅度变形过程,当黏度比继续增大,其变形参数反而会减小;示踪粒子离初始圆心距离越近,运动路程越大,受到的剪切作用越大,且其在剪切作用下离界面越来越近,并最终达到稳定状态。     

喷射正时和喷油持续期对正丁醇-正辛醇双燃料发动机性能的影响

将正丁醇、正辛醇分别作为预混合直喷燃料应用于双燃料发动机中,并利用KIVA4-CHEMKIN程序研究喷射正时和喷油持续期对正丁醇-正辛醇双燃料发动机燃烧及排放特性的影响。结果表明：喷射正时从5°提前到10°时,可以提高发动机的缸内平均压力、热释放率 （heat release rate,HRR）峰值和平均指示压力 （indicated mean effective pressure,IMEP）,减少CO排放量,但会使最大压力升高率和NO_x排放量增加。当喷射正时进一步提前到15°时,会导致机械损失增加,IMEP下降。延长喷油持续期可以降低缸内平均压力、HRR峰值、最大压力升高率和NO_x排放量,提高IMEP,但会使CO排放量先减少后增加。