太阳能制冷吸附材料导热系数实验研究

设计了一套测定堆积状态下不同尺寸吸附材料导热系数的实验装置,对吸附剂有效导热系数随颗粒尺寸及温度的影响进行实验分析。结果表明:硅胶的导热系数随粒径的增大而增大,SAPO-34的导热系数随粒径的增大而减小,且两者的导热系数均随温度的升高而增大,硅胶的导热系数整体大于SAPO-34的导热系数。     

13X-APG粒状沸石在固定床吸附器中的CO2吸附特性

以13X-APG粒状沸石为吸附剂,通过测量其在固定床吸附器中的吸附穿透曲线,研究了该吸附剂对CO2的动态吸附特性,考察了气体温度、气体流量、吸附剂颗粒大小对吸附剂吸附CO2性能的影响,获得了吸附过程中吸附床的温度变化。结果表明,随着气体温度的升高以及吸附剂颗粒粒径的增大,吸附剂对CO2的吸附量逐渐减小;吸附量随气体流量的变化不大;在吸附过程中,小粒径吸附剂的吸附床温度变化显著。     

基于平行流铝扁管吸附床传热性能的模拟研究

吸附床是吸附式制冷系统的关键部件。吸附床的换热能力对吸附式制冷系统的各项性能有显著影响。文章针对应用于吸附床的传统换热器和扁管换热器的不足之处,设计出一种新型平行流铝扁管吸附床,并建立了该吸附床的二维传热模型,以温度随时间的变化情况为分析指标,分析翅片的间距、高度、厚度,以及吸附剂体积分数等因素对吸附床传热性能的影响,从而优化调整吸附床的结构,提高其换热性能。分析结果表明:当翅片高度约为70 mm时,吸附床的换热能力达到峰值;当翅片厚度大于1.5 mm时,翅片厚度的增加对吸附床传热性能的影响比较微弱;当吸附剂体积分数由0.25逐渐增大至0.45时,吸附剂的等效传热系数约增加了50%。     

高宽比对双进口小型旋流器流动及性能的影响

为了探究等进口面积下高宽比对对称双进口小型旋流器内气相流动、液相颗粒轨迹和压降的影响,利用计算流体力学(CFD)软件对3种等进口面积不同高宽比下的旋流器进行了模拟研究。结果表明:随进口速度的增大,轴向速度数值范围扩大但量级无变化,形状由倒V形向M形过渡;随高宽比的增大,切向速度在准自由涡区逐渐增大,轴向速度双峰值外侧基本无变化,内侧逐渐降低;总压在低进口速度时随高宽比的增大而升高,在高进口速度时则呈相反趋势;液滴颗粒停留轨迹随高宽比和颗粒直径的增大而缩短;压降则随进口速度及高宽比的增大而增大。     

固体吸附式制冷系统中吸附剂粒径及吸附床总孔隙率对吸附床传热性能的影响研究

文章采用数值模拟方法研究了圆筒型吸附床的二维非稳态脱附传热过程,并基于综合导热系数和接触热阻分析了吸附剂的粒径和吸附床的总孔隙率对吸附床传热性能的影响,以及吸附床的总孔隙率与吸附剂粒径的最优组合。分析结果表明:当吸附床的总孔隙率较大时,吸附剂粒径对吸附床传热性能的影响更为明显,且吸附剂粒径越小,吸附床的传热性能越好;随着吸附剂粒径逐渐增大,吸附床总孔隙率对吸附床传热性能的影响呈现出不同的变化趋势;当吸附剂的粒径较小且吸附床的总孔隙率较大时,吸附床的传热性能最优。     

分级燃烧对固体吸附剂吸附痕量金属的影响

在一维煤粉燃烧炉实验研究了分级燃烧方式对吸附剂控制重金属元素排放的影响。试验发现分级燃烧会增加亚微米颗粒中重金属的浓度,不利于对痕量重金属元素的控制,尤其对挥发性大的元素(如Cu和Ni)影响越明显;固体吸附剂对煤中重金属的排放具有吸附作用,并且吸附剂对不同的重金属元素的吸附有选择性;最后对吸附剂吸附重金属元素的机理做了阐述,吸附剂吸附重金属元素是通过物理吸附和化学吸附,其中它们在吸附过程中是共存的。     

活性炭纤维吸附低体积分数苯的实验研究

研究了黏胶基活性炭纤维(activated carbon fiber, ACF)对非极性苯蒸汽的吸附.活性炭纤维比颗粒活性炭具有更高的吸附能力和更快的吸附动力且能有效去除挥发性有机化合物(volatile organic compounds, VOCs),活性炭纤维吸附剂其比表面积与孔结构通过氮吸附来表征.活性炭纤维样品上的苯吸附与脱附则通过热重方法测量,用DR方程对实验得到的吸附等温线进行拟合.实验结果表明,吸附量随活性炭纤维比表面积的增加而增加,而脱附过程则需100 min左右.     

锂离子电池电极微结构的分形建模及热-化耦合北大核心CSCD

锂离子电池电极是决定电池性能优劣的关键因素,在多孔电极理论基础上引入分形理论,重构电极的微结构,考虑结构参数以及温度对有效扩散系数的影响,推导出锂离子在固、液相中有效扩散系数的理论模型,对其影响因素进行分析;建立热-化耦合模型,分析热模型与电化学模型之间的关系;模拟放电过程,探究不同固、液相有效扩散系数对放电性能的影响。结果表明,液相中锂离子的有效扩散系数随面积分形维数、孔隙度以及温度增大而增大,随迂曲分形维数增大而减小;固相有效扩散系数随面积分形维数增大而减小;在相对高倍率放电的情况下,改变负极颗粒粒径大小及分布,使得电极微观结构发生变化,从而使锂离子在固、液相中有效扩散系数发生变化,进一步影响了电池的最大放电容量。本工作为锂离子电池电极的制造提供了基础理论参考。     

高雷诺数层流管道中颗粒惯性聚集特性的力学分析

根据相对运动原理,结合CFD技术,数值研究了在圆形截面通道高Re数层流中,颗粒所受惯性升力的空间分布特征,提出了颗粒惯性聚集现象在高雷诺数层流管道中所出现的内部聚集圆环的力学成因和影响因素。研究结果表明:颗粒在高雷诺数工况下所受的惯性升力的空间分布规律与低雷诺数工况完全不同,有两个稳定的升力零点:一个靠近通道中心,是形成颗粒内环聚集区域的力学成因;另一个靠近壁面,是形成颗粒外环聚集区的力学成因。这种现象的产生与旋转诱导升力并无明显相关性,而是源于流场压力场的贡献;影响颗粒内环聚集区的主要因素为颗粒相对粒径和Re数。相同条件下,该内环聚集区的半径会随颗粒相对粒径的增大而增大,随管道Re数的增大而减小。     

炭化活化温度对活性炭-CaCl2复合吸附剂性能的影响

为研究并开发高性能的吸附剂,本文以CaCl₂和杉木木屑为原料,采用炭化活化造孔的方法制备复合吸附剂,考察了炭化活化温度对复合吸附剂性能的影响,炭化活化温度分别选择400℃、500℃、600℃和700℃。扫描电镜照片和元素分布图表明,复合吸附剂具有发达的孔隙结构而且CaCl₂分布均匀。NH₃吸附性能实验表明,吸附剂4 h的NH₃吸附量随炭化活化温度的升高而增加。而对于吸附制冷而言,500℃炭化活化温度下制备的复合吸附剂具有最好的性能,其30 min的吸附量达到0.488 g/g。     

超临界Cu-水纳米流体热导率分子动力学研究

采用平衡分子动力学方法研究了在超临界水中加入铜纳米颗粒后,系统温度、颗粒尺寸和质量分数等影响因素对纳米流体热导率的影响。结果表明:纳米流体的热导率随温度的升高而增大,纳米流体颗粒尺寸增加或者质量分数增加也会使整个系统的热导率增大。     

SAPO-34与ZSM-5沸石的动态吸附特性

采用称重法对颗粒状的SAPO-34和条状的ZSM-5在恒温恒湿箱中对水的吸附特性进行实验研究。将2种沸石的动态吸附特性曲线和吸附等温线进行拟合。实验结果表明,在同一温度下两种沸石的吸附率均随相对湿度的增加而增大,但是SAPO-34在空气相对湿度70%~80%范围内变化较敏感,而ZSM-5在相对湿度60%~70%范围内变化较敏感。它们的吸附速度是时间的减函数,但是随温度和相对湿度的增加而增大。与ZSM-5相比,SAPO-34作为吸附剂可以缩短循环吸附时间。另外比较2种沸石的吸附等温线发现,SAPO-34的冷凝温度较高,对环境的要求较低,因此更适于夏季空调、制冷系统。     

O_2/CO_2气氛下高岭土和石灰石控制燃煤PM_1排放的试验研究

在O2/CO2气氛和不同温度下,在沉降炉中对分别添加2种吸附剂的2种典型褐煤进行了燃烧试验,研究了高岭土和石灰石对碱金属、重金属和硫的吸附以及温度对PM1排放特性的影响.结果表明:高岭土与煤中金属发生吸附反应,而石灰石吸附了大量的硫,使金属和硫由小于1μm的颗粒向大于1μm的颗粒转移;添加吸附剂后,2种煤的PM1排放均明显减少,且均在1100℃时减排效果最好.对PM1的减少率进行比较发现,A煤添加高岭土比B煤添加高岭土的效果好,而B煤添加石灰石比A煤添加石灰石的效果好.     

几种固体吸附剂对CO_2静态吸附性能的研究

采用容量法对13X,Silica,MCM-41,SBA-15 4种固体吸附剂对CO_2的静态吸附性能进行了研究,分析了不同吸附剂的结构性质以及温度和压力对吸附的影响,考察了几种吸附剂的循环再生性能。研究表明,这几种吸附剂对CO_2的吸附都属于物理吸附,其吸附量大小顺序为13XSilicaMCM-41SBA-15。吸附量的大小主要取决于吸附剂孔径的大小,与吸附剂的比表面积及孔容并无太大关系。与吸附热相比,吸附系数b值的大小对吸附量的大小起到了决定性的作用,b值越大,吸附量也相应更大。在实验的4种吸附剂中,13X由于孔径小,吸附能力强,循环再生性能好,较适宜用作CO_2吸附剂。     

化学改性对膨润土吸附气态汞的影响

为了获得消耗量小、性能高效的烯煤烟气脱汞吸附剂,采用活性MnO2浸渍和FeCl3浸渍对膨润土进行了改性,制得两种改性膨润土吸附剂.采用固定床吸附的方式,对吸附剂在不同条件下的吸附效果进行了测试,发现活性MnO2浸渍膨润土和原膨润土吸附剂相比,它对汞蒸气的吸附能力有较大提高,有效吸附时间大大增加,在有效吸附时间内,穿透率大大降低.改性后的膨润土吸附能力大大提高的原因在于,改性膨润土在吸附过程中,除了物理吸附,还发生了化学吸附.     

卧式搅拌床内生物质颗粒的轴向混合与停留时间

采用离散单元法(DEM)模拟卧式搅拌床内非球形大颗粒流动过程并进行实验检验。对颗粒流场进行分析,讨论颗粒性质和结构参数对颗粒流动行为的影响。结果表明:轴向扩散系数随颗粒尺寸、反应器尺寸的增大以及叶片与壁面间隙的减小而增大。挡板高度增大时,轴向扩散系数先增大后减小。平均停留时间随颗粒尺寸的减小,反应器直径、挡板高度的增大以及叶片与壁面间隙的增大而增大。停留时间相对方差则随颗粒尺寸、反应器直径、挡板高度的增大以及叶片与壁面间隙的减小而增大。材料的颗粒密度对于卧式搅拌床内轴向混合及停留时间分布并无显著影响。     

大型潘对普通和纳米级悬浮颗粒物吸附氮的影响

颗粒物是自然水体的重要组成部分,可直接或间接影响水体生物、物理、化学过程。滤食性浮游动物大型潘（Daphnia magna Straus）会对水体中的颗粒物产生影响,从而改变其自身的栖息环境,并最终影响其自身生长与繁殖。探讨大型潘对不同类型悬浮颗粒物吸附氮的影响。结果显示,大型潘促进颗粒物对氮的吸附作用,纳米级颗粒物比普通级颗粒物对氮的吸附效果更显著。这可能是由于颗粒粒径减小,颗粒的比表面积增大,颗粒吸附污染物及营养盐的能力增强所致。     

天然沸石处理氨氮废水的吸附性能及再生研究

对广西红辉沸石采用单因素轮换法研究沸石粒度、投加量及振荡时间等对氨氮吸附的影响,比较不同温度及加热时间对氨氮解吸的效果,探讨天然沸石吸附氨氮以及再生的规律。结果显示:天然沸石对氨氮的吸附量和去除率随着沸石粒度的减小而增大,随着沸石投加量和吸附时间的增加,呈现出先增大后趋于平缓的变化规律;解吸再生实验所得较佳条件为:再生温度为130℃,再生时间为1.5h,在此条件下再生所得沸石对氨氮的吸附量和去除率会随再生次数的增加而逐渐减小。     

固宝床层中四种不同粒径柱状活性炭流动阻力特性

采用活性炭脱硫制酸,床层阻力是活性炭床层在工程技术设计中一个重要的特征数据,通过测量4种不同粒径活性炭的阻力特性,为工程设计提供了依据.实验表明在层流区时,平均阻力系数随Re数的增大而减小,层流向紊流过渡区时,平均阻力系数随Re数的增大而增大.入口效应仅在低Re数、床层总阻力较小时对床层平均阻力系数影响较大.在层流区时小颗粒直径的活性炭(1mm)床层平均阻力系数随床层高度增大而增大,大颗粒直径活性炭(3mm,6mm,10mm)床层平均阻力系数随床层高度的增大而减小.过渡区中大颗粒直径活性炭的平均阻力系数随床层高度增大而增大.     

工业油料饼粕与黧蒴栲木屑协同成型实验研究

考察成型过程因素对黧蒴栲和工业油料饼粕协同成型行为的影响。结果表明,饼粕及其堆肥化产物的加入有利于提升颗粒强度。随着温度的升高及含水率、饼粕、饼粕堆肥化产物含量的增加,混合颗粒挤压能耗持续降低。推动能耗分别随温度的升高而增大、随含水率的增大先增大后减小、饼粕和饼粕堆肥化产物含量的增大先减小后增大。Meyer强度随温度的升高而增强,随饼粕和饼粕堆肥化产物含量的增加先增强后减弱,在含水率10%(质量分数)时强度最大。