稻草秸秆辐照酶解工艺优化

通过采用60Co-γ辐照处理稻草秸秆,提高稻草秸秆的酶解效果。采用离子色谱仪测定稻草秸秆酶解液中可发酵性糖的含量,对水解温度、加酶量、液固比、水解时间4个因素进行单因素试验分析,对稻草秸秆酶解条件进行优化,建立稻草秸秆辐照酶解新工艺。研究结果表明,稻草秸秆辐照剂量在0～2 000 kGy内,辐照预处理最佳剂量为1 200 kGy;得到稻草秸秆最优辐照酶解条件:预处理辐照剂量为1 200 kGy、水解温度为45℃、水解时间为36 h、液固比为60、加酶量为120 U/g。在此最佳条件下,稻草秸秆纤维素、半纤维素总转化率达71%。     

催化型柴油颗粒捕集器再生性能的试验研究

为探究催化型柴油机颗粒捕集器(catalytic diesel particulate filter,CDPF)的再生性能,自制了CDPF颗粒加载装置,通过模拟气试验平台研究了炭载量、再生温度及气体流量对CDPF再生性能的影响,并对其再生效率、再生效能比、最高温度及最高温度梯度性能指标进行评价。试验结果表明:CDPF再生过程主要有两个阶段,第一个阶段主要发生在250~400℃之间,为低温长时间再生阶段;第二个阶段主要发生在500~600℃之间,为高温短时间再生阶段。当再生温度为350℃、气体流量为200mL/min时,3.2g/L、5.0g/L和7.0g/L 3种炭载量下的最高温度梯度均达到最小,分别为2 737.5℃/m、4 387.5℃/m和3 837.5℃/m。其再生效率在再生温度为250℃时均约为6.0%,而在550℃时均达到85.6%。当炭载量为5.0g/L,再生温度为500℃和550℃,气体流量为300mL/min时,最高温度、最高温度梯度及再生效率均达到最大,再生效能比随气体流量的增大从4.6×10-5 J-1下降到1.8×10-5 J-1。     

多相态条件下环己烷连续脱氢反应研究(I)

对多相态条件下环己烷的连续脱氢反应进行研究,考察盐浴温度、进料速率以及催化剂(Raney-Ni)用量对环己烷连续脱氢反应的影响。研究发现:当盐浴温度370℃,进料速率25mL/h,催化剂用量3g时,环己烷连续脱氢反应系统的综合性能达到最佳,其产氢速率可达27mL/min,生成氢气的纯度为88%,环己烷的脱氢转化率为8.2%。对290～410℃盐浴温度下环己烷连续脱氢表观反应动力学的研究表明,反应的表观活化能约为12.57kJ/mol。     

玉米秸秆催化热解制取富氢气体

文章利用管式炉反应器研究了12种催化剂对玉米秸秆热解制取富氢气体的影响,并结合气相、固相、液相产物的特性以及催化剂表征探究了物质的迁移转化规律。研究结果表明：添加10%Ni/CaO-sg的实验组达到了最佳效果,热解气产率从无催化热解时的27.8%提升至46.5%,H₂产量从53.7 mL/g上升至142.0 mL/g,H₂所占比例也从24.2%上升至32.1%;在CaO主剂的催化作用下,原料的无序性热解反应进行得更加充分,热解炭产率降低,进而在负载镍的10%Ni/CaO-sg催化作用下,热解油中的重组分芳香烃类化合物裂解成较轻的酚类,同时烷烃和烯烃含量增多,这些反应均促使热解气产率增加及氢气产量的提升。     

槽式集热系统流速及布置优化

通过对槽式太阳能集热器结构及能量转换过程特性的研究,建立了基于多热容变物性的集热器动态仿真模型,并由LS-2型槽式集热器实验数据进行了验证.在仿真平台上结合泵、阀门等模型组建起集热系统仿真模型,并根据SEGS-VI的电站实际运行数据进行了对比验证.在此基础上,分析研究了系统的集热效率和所消耗总泵功随太阳辐照量及导热油流速的变化,得到了不同工况下集热系统的最优折合效率、导热油最佳流速和单支路最优长度.结果表明:在相同的导热油进、出口温度下,太阳辐照量越大,集热系统最优折合效率越高,当太阳辐照量从500 W/m2升至1 000W/m2时,导热油最佳流速从2m/s变化到3m/s;在同一太阳辐照量下,系统最优折合效率随导热油工作温度的升高而降低.     

480 t_h循环流化床锅炉飞灰特性的试验研究

以某电厂480 t/h循环流化床锅炉为研究对象,通过试验探讨了给煤特性、总风量、一次风量和风室压力对飞灰特性的影响,并对飞灰特性进行了微观分析。试验结果表明:飞灰含碳量随粒径分布具有峰值特性,当飞灰粒径为37μm时,飞灰含碳量达到最大值。100 MW负荷下,当省煤器出口氧量从3.5%增加到4.5%时,飞灰含碳量降低约3%;一次风量从15×10~4 m3/h降低到14×104 m3/h时,飞灰含碳量降低约2%;风压从8 kPa升高到12 kPa时,飞灰含碳量降低约4%。SEM对飞灰表面结构和孔隙结构的表征结果表明:不同粒径段飞灰孔隙特征具有渐变特性,与飞灰粒径及含碳量分布特性相吻合。     

燃气轮机部分负荷工况下联合太阳能系统循环的变组合工况性能分析

以槽式太阳能集热场和燃气-蒸汽联合循环所组成的太阳能燃气联合循环为研究对象,利用Ebsilon软件对该系统进行建模,对原有燃气-蒸汽联合循环(GTCC)系统设备不变、汽轮机扩容和汽轮机及低压省煤器均扩容3种条件下,机组部分负荷运行时太阳能集成特性进行分析。结果表明在现有设备不改变的基础上以及相同的太阳集热器出口蒸汽参数下,太阳能的集成规模受汽轮机容量的限制。当燃机从100%负荷降至30%负荷运行时,集热板接收太阳辐射的最大值从0 MW增至65 MW,对应的太阳能净发电效率从29.6%增至31.6%。在原有设备基础上对汽轮机进行扩容改造后,燃机满负荷运行,当集热板辐射量由24 MW增至120 MW时,太阳能最大净发电效率由28.5%降至26.5%。当燃机负荷在75%以上运行时,低压省煤器面积增大1.2倍,当太阳能集成规模为74 MW时,太阳能净发电效率提高约2%。     

再热器喷水对煤耗的影响

从发电机组热力系统的热量平衡和流量平衡出发,探讨了再热器喷水量与发电机组煤耗之间的定量关系,从而为电厂的经济运行提供参考.根据计算可得,对600 MW机组,当喷水量为10 t/h时,煤耗约增加0.34 g/(kW·h);当喷水量为50 t/h时,煤耗约增加1.71 g/(kW·h);当喷水量为60 t/h时,煤耗约增加2.05 g/(kW·h).     

太阳电池的短波长量子效率

本文从分析入射光为短波长(αW>3)时,太阳电池顶区的少子分布着手,得到量子效率关系式。分析中,把顶区按浓度分布趋向分成两个区域,即扩散区与表面复合区,得到了S/D==(1/η-1)/(W-1/α(1/η-1))关系式,当α很高时可进一步近似为η=[1 WS/D]~(-1)。据此,为要减少表面复合影响,提高效率,必须减小顶区宽度W,增加材料迁移率。前式反映了电池短波长光谱响应,后式反映了α值继续升高时,表面复合饱和现象。两式计算结果与Hovel严格解符合良好。上式也为表面复合速度的测试提供了一种简易的方法。     

丁酸型产氢细菌WN9利用谷糠发酵的产氢特征

该研究从牡丹江江滨公园的河道底泥样中筛选获得1株丁酸型发酵产氢细菌的新菌株Clostridium butyricum WN9,并分别以葡萄糖和小米内、外壳谷糠为底物进行发酵产氢实验。实验结果表明:以葡萄糖为底物时,最大比产氢率为1.89 mol/mol;以小米内、外壳谷糠为底物时,内壳谷糠更易被利用,最适宜的内、外壳谷糠浓度分别为50,30 g/L,最大比产氢率分别为20.1,12.7 mL/g;低初始pH值条件(pH6.0)有利于提高谷糠转化效率,当内、外壳谷糠浓度均为50 g/L,初始pH值为6.0时,最大比产氢率分别提高至21.5,15.5 mL/g。     

鸡粪与NaOH预处理麦秸联合厌氧发酵产气性能与协同效果研究

试验研究了不同负荷下不同混合比例的鸡粪与NaOH预处理麦秸的厌氧发酵产气性能和协同作用效果。以鸡粪和2%NaOH预处理后的麦秸作为发酵原料,研究了混合物料在3种负荷和9种混合比例条件下的厌氧发酵产气情况。结果表明:在3种负荷(50,65,80 g/L)中,均是鸡粪和麦秸比例为1∶2时产气效果最佳,其累计产气量分别达到32 000,43 030 mL和50 370 mL;其TS产气率分别达到328.2,356.9,352.8 mL/g,比纯鸡粪相应负荷分别提高了27%,29%,23%。不同比例下,3种负荷中,均是65 g/L时产气效果最好,鸡粪与麦秸的协同作用使累计产气量提高了7%～17.7%。     

方柱和圆柱微结构表面上蒸汽的珠状凝结

为分析不同微结构表面上的凝结传热特性,通过飞秒激光技术在硅表面上加工出两种微结构-圆柱和方柱,其接触角均超过150°。在搭建可视化凝结实验平台的基础上,通过实验对两种不同微结构表面的凝结传热性能及液滴动态特性进行了研究。实验研究表明:在同一流量条件下,随着表面过冷度的增加,珠状凝结的热流量增加,而传热系数下降;当冷却水流量从40 g/min增大到446.9 g/min时,微结构表面的热通量从25.32 kW/m~2增加到137.19 kW/m~2;由于表面微结构形状和排列方式的不同,相同条件下圆柱微结构表面比方柱微结构表面具有更好的传热性能。     

稻壳中温厌氧消化产沼气试验研究

对稻壳厌氧消化产沼气进行了试验研究,采用中温发酵,用1%NaOH和2%NaOH分别对35g/L、50g/L、65g/L和80g/L四个负荷的稻壳进行预处理,并用相应负荷的未经NaOH预处理的稻壳作对比,结果发现:稻壳厌氧消化易酸化,酸化时间在8～11天左右,最长的一个为15天;经1%NaOH预处理的稻壳在不同负荷中日产气量均达到最高,分别为35g/L时1730mL、50g/L时2070mL、65g/L时2330mL和80g/L时2980mL;通过NaOH化学预处理,加快了稻壳的厌氧消化速度,厌氧消化周期明显缩短.     

水煤浆真实流变特性的研究

在中试规模的浆体输送装置上,通过改变浓度、温度、煤粉粒度和管道直径,系统地考察了当存在壁面滑移现象时水煤浆在直管内的流动特性.利用经典Mooney滑移修正方法的模型检验功能和Tikhonov正则化方法的准确可靠性,确定了水煤浆的真实流变特性.得到如下结论:随着浓度升高,水煤浆的真实剪切粘度和非牛顿流体特性显著增加;升高温度和增大煤粉粒径,可有效降低水煤浆的真实剪切粘度,但温度改变对浆体的非牛顿流体特性基本无影响;当固相体积份额/最大填充率(/m)低于0.9时,极限剪切粘度随浓度缓慢增加,当/m高于0.9时,极限剪切粘度急剧增加;极限剪切粘度与温度的关系遵循Arrhenius定律,且浓度对流动活化能基本无影响.     

腔体长度对三角形入口突扩腔体射流流场的影响

采用粒子图像测速(PIV)技术对三角形入口突扩腔体喷嘴在5种不同腔体长度下的出口段射流流场进行了测量,分析了腔体长度对三角形入口突扩腔体喷嘴射流流动特性的影响.结果表明:当腔体长径比L/D≤1.06时,射流不发生振荡;当腔体长径比L/D=1.36时,射流发生偏斜;腔体长度继续增加,当长径比L/D=1.67时,射流发生自激振荡,并在1.67≤L/D≤2.42内维持这种状态.     

基于PVsyst的太阳能光伏电池电气特性的仿真研究

在不同辐照强度和光伏电池温度、有无旁路二极管条件下,利用光伏软件PVsyst对多晶硅光伏电池组件及其单体电池的反向特性进行了研究,对不同旁路二极管数量、局部电池不同阴影率条件下的光伏组件输出特性进行了仿真。基于辐照强度、电池温度、旁路二极管对光伏组件及其电池反向特性的影响,对旁路二极管和局部电池阴影率对光伏组件发电性能的影响进行了分析。研究结果表明:当光伏电池加反向恒定电压时,随辐照强度、电池温度升高,流过电池的电流逐渐升高;当无旁路二极管的光伏组件加反向电压时,随反向电压升高,电流升高缓慢,当带旁路二极管的光伏组件加反向电压时,旁路二极管导通,电流急剧升高;当光伏组件局部电池被遮挡时随旁路二极管数量增加,光伏组件功率损失逐渐减小,当光伏组件无旁路二极管时随光伏组件局部电池阴影率升高,光伏组件输出功率持续下降。     

电子辐照改善可控硅触发性能的研究

应用电子束射线对单向微触发可控硅晶圆片进行不同条件的辐照,使用晶体管图示仪测试其门极触发电流和通态电压,研究了辐照剂量、剂量率对门极触发电流和通态电压的影响,使用不同的退火工艺对辐照后的可控硅进行退火实验,监测其退火后参数的变化。实验表明,门极触发电流随辐照剂量的增加而迅速增大,辐照剂量在20 k Gy以下时,通态电压基本没有增加;门极触发电流在可控硅约225℃以下退火时,存在反退火现象,继续提高退火温度又表现出正常的退火结果;1.5 Me V电子辐照技术不仅能有效提高可控硅门极触发电流,还能提高晶圆片门极触发电流的一致性。     

高辐照量下遮挡时PV组件性能特性模拟分析

为研究高辐照量下(辐射强度为1200 W/m~2)遮挡时的组件可靠性,根据能量守恒定律,结合电池的单二极管和反向特性数学模型,建立适合分析遮挡情况的光伏模组仿真模型,用以分析标准工况和高辐照量条件下组件的光电转换性能和组件工作温度特性、二极管工作特性。模拟计算结果表明:在高辐照量遮挡情况下,组件最大输出功率比标准工况大18.5%;组件正常运行时的最高温度比标准工况时高14℃,比实际工况高30℃。因此,在高辐照量的地区,光伏组件尽量选择安放在通风处。旁路二极管分布可沿用标准工况的设计方案。     

微乳化燃油的粘温特性及燃烧过程

为对比分析柴油机燃用微乳化燃油的燃烧特性,采用旋转粘度计测量燃油在各种温度下的粘度以及利用发动机台架和燃烧分析仪,测录燃烧压力随曲轴转角的变化关系,研究微乳化燃油的粘温特性和燃烧过程。结果表明:燃油微乳化后粘度增大;但随着温度的升高,微乳燃油的粘度显著减小,50℃时减至柴油水平。微乳化柴油中掺水或表面活性剂质量分数越高,粘度越大。燃料特性对柴油机缸内压力的影响与转速明显相关,含水质量分数为5.6%微乳化柴油M5.6D、生物柴油和含水质量分数为10%的微乳化生物柴油M10B的最大爆发压力均略高于柴油;在相同工况时,柴油和M5.6D、生物柴油和M10B的放热规律形态差异主要在燃烧前期。燃油微乳化后,预混合燃烧期略微增延长,预混合燃烧占整个燃烧放热比例显著增大,扩散燃烧期明显缩短。与燃用柴油相比,柴油机燃用M5.6D、生物柴油和M10B时,燃烧重心向上止点靠近。     

中国帕米尔高原太阳辐射演变规律

该文基于2016年7月—2021年7月中国帕米尔高原陆-气相互作用观测站的观测资料，挑选总辐射、散射辐射、直接辐射等指标，研究该地区太阳总辐射和散射辐射收支的变化规律及其影响因素。结果表明：中国帕米尔高原太阳总辐射、散射辐射、水平直接辐射年曝辐量分别为6474.41、2219.95、3497.35 MJ/m²。其中，总辐射、散射辐射、水平直接辐射年的最高辐照度为1171.18、676.23、1003.52 W/m²，分别在2017年7月23日、5月31日和4月3日出现。总辐射、散射辐射、水平直接辐射平均辐照度的峰值分别为690.85、218.66、417.02 W/m²，均在12:00前后出现。中国帕米尔高原地表反照率均值在0.24～0.49之间，年均值为0.30。降水和沙尘天气对地表辐射收支产生影响，其中降水天气使总辐射平均辐照度日峰值比晴天时减小约18%，散射辐射平均辐照度日峰值增加约1.8倍，扬沙或浮尘天气发生时总辐射辐照度日峰值与晴天相比变化不大，散射辐射平均辐照度日峰值增加约1.8倍。此外，当喀什市周边发生沙尘...