温度和光强对聚光硅太阳电池特性的影响研究

利用恒压频闪式I-V曲线测试仪研究分析温度和光强对聚光硅电池特性参数的影响。研究发现,聚光硅电池开路电压V_(oc) 的温度系数随聚光比升高不断降低,从1倍聚光比的-1.97 m V/K降低到30倍聚光比的-1.71 m V/K,和其理论计算值吻合较好;和普通单晶硅电池开路电压V_(oc) 温度系数相比,该电池的要小,上述说明聚光硅电池在聚光下工作有利于其在较高温度下操作。聚光硅电池填充因子和效率均随温度升高而降低;由于串联电阻影响,该电池效率随聚光比的增大先增后减,适合在小于20倍聚光比下的系统中工作。可进一步优化该电池金属栅线覆盖率和阻值引起的功率损失以提高其适合应用的聚光比。     

气化参数对高温空气气化的影响

介绍了生物质高温空气气化思想和系统的工作原理及其过程，并就气化参数对生物质高温空气气化的影响进行了深入的分析，结畏发现：随蒸汽消耗率的增加气化温度降低，而气化所得的煤气热值增大；气化温度随氮碳比的增大而升高，而气化所得的煤气热值却随氮碳比的增加而降低；煤气热值随气化温度的增加而增大，但是增加量不大。     

柴油机尿素SCR催化剂储氨特性与氨泄漏影响因素的试验研究

在一台满足国-Ⅳ排放标准的柴油机上对尿素选择性催化还原系统中的氨泄漏及储氨特性进行了试验研究。重点研究了空速、温度及储氨量对氨泄漏的影响。研究结果表明:20 000h-1空速下,从尿素起喷到该工况下最大转化效率所用时间随温度增加而减小;达到饱和储氨量的时间随温度升高呈减少趋势;各工况下饱和储氨量为1.23~8.56g,随温度升高呈下降趋势。250℃催化剂入口温度下,从尿素起喷到该工况下最大转化效率所用时间随空速增加而减少;达到饱和储氨量的时间随空速增加呈减少趋势;各工况下饱和储氨量为2.68~12.10g,随空速增加呈下降趋势。固定空速条件下,随氨氮比增加,NO_x转化效率呈升高趋势,但在250℃以下升幅并不明显;不同氨氮比下的氨泄漏量随催化剂入口温度的升高均呈先升高后降低的趋势。固定催化剂入口温度条件下,不同氨氮比下的氨泄漏量随空速的增加而升高。     

神华煤液化残渣热解过程中氮析出的规律

在氩气氛围下,利用固定床反应器,对神华煤液化残渣从600°C到1200°C进行热解试验,研究了燃料中Tar-N、HCH-N、NH3-N、Char-N的析出规律,以及燃料中氮的分布特性。发现NH3的析出量在1000°C左右达到最大值而后略有降低,HCN-N的析出量随热解温度的升高而增加,Char-N的含量呈现反趋势下降。Tar-N的析出量在整个温度范围内都比较少,基本不随温度而变化。同时,通过对3种不同粒径燃料氮析出结果的对比,发现粒径对含氮物质析出影响不大;通过对4个不同热解时间的研究,发现HCN-N的析出比NH3的析出快。图6表1参9     

罗茨风机驱动机械蒸汽再压缩热泵蒸发器系统运行特性的试验研究

试验研究罗茨风机驱动下机械蒸汽再压缩热泵的运行特性,以水为试验介质,研究系统性能参数如总蒸水量、系统压比等随蒸发温度的变化规律,得出总蒸发水量随着蒸发温度升高而增加,增加幅度较为明显;系统压比随蒸发温度的升高而降低,但降低幅度不大;容积效率、绝热内效率、制热性能系数、换热系数均随着系统蒸发温度的升高而升高的结果。结论为该型号罗茨风机驱动MVR系统适合蒸发量和沸点温升不大的高温工况运行场合。     

温度及氧煤比对煤预燃过程中NO/HCN转化的影响

为探究煤粉预燃-燃烧耦合技术的低氮机理,通过在一维管式炉上对煤粉预燃过程中温度和氧煤比对NO/HCN的转化特性进行详细研究.实验结果表明在氧煤比为0和0.1时,随着温度升高,NO的含量下降,而HCN含量上升;当氧煤比进一步升高到0.3及以上时,随温度的升高NO的含量会升高,HCN的含量先升高后降低.同时,利用NO生成与还原的总包反应的速率常数随温度的变化趋势,得出在高温低氧情况下HCN还原NO占主导地位,在高氧情况下氧化生成NO占主导地位,以此来揭示NO的不同变化趋势.     

初始温度/压力对天然气层流燃烧速率的影响

在定容燃烧弹内利用高速纹影摄像法研究了不同初始温度和初始压力下不同当量比的天然气-空气混合气的火焰传播过程,并结合火焰传播照片分析了初始压力和初始温度对混合气层流燃烧速率的影响.研究表明,天然气-空气混合气的无拉伸火焰传播速率和无拉伸层流燃烧速率随当量比的增加先增大后减小,且最大值出现在化学当量比附近.火焰传播速率和层流燃烧速率均随着初始压力的升高而降低,随着初始温度的升高而提高.     

无烟煤恒温燃烧过程中NO和SO_2瞬态释放特性研究

在高温一维卧式炉上,研究了阳泉无烟煤在富氧情况下恒温燃烧的NO、SO2等的瞬态释放特性.主要在1 000℃、1 300℃、1 500℃3个温度等级下瞬态燃烧,在线测量了不同温度等级下的NO、SO2等释放特性以及计算了生成的NO中的氮和煤粉中的氮的比率.研究发现随着温度的升高,NO释放提前,NO释放过程缩短,NO释放峰值升高.随着温度的升高,生成的NO中的氮占煤粉中的氮的比率却下降.这主要由于温度高引起的更多的挥发分氮的迅速集中释放和局部高温低氧氛围更有利于NO的还原.即使是1 500℃,有热力型NO生成的情况下,NO生成量还是小于温度较低时的情况.SO2的生成过程滞后于NO,且生成量随温度上升而增加.     

晶体硅太阳电池扩散工艺研究

作为晶体硅太阳电池制作的心脏环节,扩散的效果也就是扩散后方块电阻的均匀性显得尤为重要。影响方块电阻均匀性的主要因素有:大小氮的流量、O2的流量、通源时间、再分布时间和中心温度。通过逐一改变这些因素,分析所得数据,得到一个能有效控制方块电阻大小、使方块电阻均匀性达到最佳的规律:大小氮流量的变化共同影响方块电阻均匀性;方块电阻大小的改变主要靠温度、时间、小氮的流量的改变来调节。通过以上实验规律的研究,便于常规工艺的调试和高方块电阻工艺中高方块电阻的制备和极差的优化。     

直流双阳极等离子体特性的研究

利用高性能数字示波器、发射光谱法以及热力学方法,对直流双阳极等离子体发生器的伏安特性、射流的温度与射流的比焓特性进行了实验研究.结果表明,当等离子体的工作气体为纯氩气时,其弧压随电流的增加显著升高,且不随气体流量的增加而单调地变化;当工作气体为氩氮混合气体时,弧压随氮气的比例增加而急剧增大;氩等离子体射流的比焓随着电流的增大而增大,随着氩气流量的增加而减少;在相近的条件下氩氮等离子体射流的比焓远大于纯氩等离子体射流的比焓;氩等离子体射流在出口处的温度超过10000 K.     

火花点火发动机燃用CNG/H_2混合燃料配合EGR的性能和排放研究

在一台火花点火天然气发动机上开展了不同掺氢比和EGR率下发动机性能和排放的试验研究。研究结果表明:引入EGR后发动机输出功率下降,但掺氢可以提高大EGR工况下发动机的输出功率。有效热效率随EGR率的增大呈现先升高后降低的趋势;小EGR率下,有效热效率随掺氢比的增加而降低,而大EGR率下,有效热效率随掺氢比的增大而升高。天然气掺氢后NOx排放增加,EGR引入使NOx排放降低,这种降低作用在大掺氢比下更显著。因此,相对于小EGR率工况,大EGR率工况下天然气掺氢表现出更好的性能和排放效果。HC排放随EGR率的增大而增加,随掺氢比的增加而降低。CO和CO2都随EGR率的增加变化不大,随掺氢比的增加而降低。研究表明,天然气掺氢结合EGR可实现火花点火发动机高效低污染燃烧,并能满足欧Ⅳ排放标准。     

高原环境下柴油机可变两级增压协同主喷定时的工作过程模拟

以两级增压柴油机为研究机型,采用GT-Power构建其一维热力学仿真模型,对比模拟研究了柴油机采用两级增压(two stage turbocharger,TST)和可变两级增压(regulated two stage turbocharger,RTST)的变海拔(0km、2km、4km)工作特性。模拟结果表明:针对发动机外特性,不同两级增压系统高压级压比随海拔升高而增加。相比TST增压系统,高原环境下(2km、4km),RTST增压系统能够保证更高的进气流量及空燃比,抑制柴油机高原限扭,同时降低有效燃油消耗率。随着海拔升高,TST及RTST涡前温度及传热能均出现不同程度的升高;但RTST涡前温度及传热能升高幅度相对较低。低海拔(2km)下,NO_x比排放随海拔升高呈增加的趋势。高海拔(4km)下,可变截面涡轮增压器(variable geometry turbocharger,VGT)开度减小及推迟主喷定时,进气流量及空燃比增加。随着VGT开度增加及主喷定时推迟,涡前温度升高。传热能随VGT开度增加先减小后升高,随主喷定时推迟而减小。NO_x比排放随VGT开度的增加而减小,随主喷定时的推迟减小幅度较小。较早的喷油定时(-7°～-4°)协同合理的VGT开度(0.3～0.5)有利于减小有效燃油消耗率(BSFC)与NO_x比排放的折中关系。     

不同长度泡沫陶瓷内低浓度瓦斯燃烧特性研究

搭建了碳化硅泡沫陶瓷内低浓度瓦斯燃烧实验台,研究了不同长度碳化硅泡沫陶瓷内低浓度瓦斯燃烧温度分布及污染物排放,探究了不同长度碳化硅泡沫陶瓷对低浓度瓦斯燃烧特性的影响。结果表明:在相同的当量比和相同的混合气流速下,燃烧室温度随着碳化硅泡沫陶瓷长度的增加而增加,同时,出口排烟温度降低,而温升梯度随着碳化硅泡沫陶瓷长度的增加而减小;在相同的当量比、相同的混合气流速下,随着碳化硅泡沫陶瓷长度的增加,CO和NO的排放量减少;而相同的当量比、相同长度的泡沫陶瓷和不同混合气流速下,CO排放随流速的增大而减小,NO排放随着流速的增加而增加;在相同的流速、相同长度的泡沫陶瓷内,CO排放随着当量比的增大而减少;NO排放随当量比的增大而升高。     

二乙醚-空气预混合气层流燃烧速率测定

在定容燃烧弹内利用高速纹影摄像法系统地研究了不同初始压力、不同初始温度和不同燃空当量比下二乙醚-空气预混合气的层流燃烧特性。利用球形发展火焰分析得到了不同初始压力、不同初始温度和不同燃空当量比下二乙醚-空气预混合气的无拉伸层流火焰燃烧速率、马克斯坦长度等层流燃烧参数。研究结果表明:无拉伸层流火焰燃烧速率随初始温度的增加而增加,随初始压力的增加而降低;马克斯坦长度随着初始温度的增加而减小,随初始压力的增加而减小,随当量比的增加而减小,表明火焰前锋面不稳定性随初始温度和初始压力的增加而增加,随混合气浓度的增加而增加。基于试验数据获得了二乙醚-空气预混合气无拉伸层流燃烧速率的关系式。     

冷驱动下蚕豆细胞结构变化规律实验研究

为研究冷驱动下的种子细胞在冻结相变过程中细胞大小及细胞壁渗透率的变化,利用低温冷冻实验台,将蚕豆切片进行冷却实验,分别在不同冷却速率下,观察细胞形态的变化,研究不同冷却速率下的细胞内结冰温度、细胞结构、细胞内压的变化,并计算细胞膜的渗透率。结果表明:蚕豆的结晶温度随着冷却速度的增加而降低;细胞内压随细胞体积而变化;渗透率随温度的降低而升高,随着降温速度的加快而增大。     

从Ⅰ-Ⅴ特性曲线分析太阳电池烧结工艺条件

通过对太阳电池的I-V特性曲线进行检测分析,得出太阳电池的串、并联电阻与电极烧结的各个温度段的温度密切相关,并联电阻受高温区温度和烧结时间(带速)的影响。通过对烧结工艺的优化调整,获得了较好性能的太阳电池,得到了烧结工艺调整优化的方法。     

微乳化甲醇柴油的流动性研究

以油酸、异丁醇、大豆油等为微乳化剂制备可以稳定保存1年的微乳化甲醇柴油,并对微乳化甲醇柴油的流动性进行了试验研究。测定了不同温度下微乳化甲醇柴油掺混不同比例的甲醇、油酸、异丁醇、大豆油时的黏度值;同时测定了甲醇、油酸、异丁醇、大豆油不同掺混比的微乳化甲醇柴油的凝点和冷滤点。研究发现:甲醇柴油组分直接影响其黏度,20℃时黏度随甲醇含量和异丁醇含量增加而下降,随油酸含量和大豆油含量增加而升高;凝点和冷滤点随甲醇含量、异丁醇含量和大豆油含量增加而降低,随油酸含量增加而升高。     

高温高压条件下乙醇-空气-稀释气预混合气层流燃烧特性研究

利用定容燃烧弹和高速纹影摄像手段研究了不同初始压力、初始温度、气体稀释度和燃空当量比下乙醇-空气-稀释气预混层流燃烧特性的基础特征参数,如绝热火焰温度、层流燃烧速度、层流燃烧质量流量、层流燃烧火焰厚度和已燃气体Markstein长度。研究结果表明:在给定初始压力、初始温度和气体稀释度的情况下,绝热火焰温度、质量燃烧流量和层流燃烧速度的最大值均出现在当量比1.0～1.1,层流火焰厚度在当量比1.1处取得最小值;已燃气体Markstein长度随当量比的增加呈下降趋势;在给定当量比条件下,绝热火焰温度随初始压力、初始温度的增加而增加,随氮气稀释度的增加而降低;层流燃烧速度随初始压力和氮气稀释度增加而降低,随初始温度增加而增加;层流质量燃烧流量随初始压力和初始温度的增加而增加;随氮气稀释度增加而减小;层流火焰厚度和已燃气体Markstein长度随初始压力和初始温度的增加而减小,随氮气稀释度的增加而增加。     

氧对宜宾煤中燃料氮迁移特性的影响

利用X射线光电子能谱，研究了宜宾煤与煤焦中氮的形态，探讨了氧对煤中燃料氮迁移规律的影响．制焦气氛为高纯氩气中的惰性热解和氧／氩混合气氛．制焦温度为700℃和900℃．结果表明，煤焦中氮官能团的存在形式受温度控制，与气氛无关，但是温度和氧量对各官能团量的变化都有影响．氧的参与造成热解时燃料氮迁移规律的改变，这种改变随温度的升高愈加明显．有氧存在时，焦中氮的总含量随温度的升高迅速减少．实验结果分析说明，煤焦N-X中氧的来源是煤本身结合的燃料氧，而热解气氛中氧的参与不会造成N-6和N-Q转变为吡啶酮和N-X．各种氮官能团形式随温度的升高都有不同程度的减少，惰性热解条件下的各官能团相互转化现象在有氧存在时不明显．     

燃气轮机化学回热器吸热能力分析

基于Aspen Plus软件对化学回热器进行仿真计算,分析了燃气轮机化学回热器内温度、压力以及参与催化重整反应水蒸气和燃料质量流量比(即水碳比)对化学回热器吸热能力的影响。研究表明:化学回热器内温度、压力以及水碳比是决定其吸热能力的重要因素;随着温度和水碳比的升高以及压力的降低,化学吸热量有所升高;在高温、低压条件下,化学吸热量是决定化学回热器吸热能力的关键,而在低温高压时显热吸热量更加明显;受甲烷-蒸汽催化重整反应过程的影响,热值增量随化学回热器内温度和水碳比的升高以及压力的降低而升高。