汽-气液滴形管与圆管外凝结换热的研究

为了研究管型对汽-气凝结换热的影响和强化汽-气凝结换热过程,建立了汽-气在液滴形管与圆管外凝结换热所形成的气液膜的厚度及换热系数沿管壁分布的综合数学模型。通过有限差分的方法,以天然气燃烧产生的烟气为例对两种管型进行了计算比较。在有效换热面积相等的情况下,与圆管相比,液滴形管上半部分管径小,压力梯度大,有利于排液,下半部分表面曲率大,亦有利于排液;液滴形管表面形成的气膜薄,液膜亦薄,珠状凝结区域大,液珠尺寸小,凝结换热系数大;液滴形管对显热传递亦有一定的强化作用。通过实验对计算结果进行了比较验证,结果表明该模型亦适用于椭圆管和其它汽-气混合流体种类。     

甲烷气在V型纵槽管上凝结换热强化

主要研究甲烷气膜状凝结过程及强化。建立了甲烷气膜状凝结试验台，进行了甲烷在光管和Ｖ型纵槽管上膜状凝结换热试验。结果表明光管的数据与Ｎｕｓｅｌｔ解基本一致，而Ｖ型纵槽管上膜状凝结换热系数较光管提高了３～８倍。     

膜气液接触过程的研究进展

在膜气液接触过程中,气液流速可操作范围宽,结构紧凑,易于放大,不存在液泛、沟流和雾沫夹带等问题,已成为膜科学与技术研究的热点之一.分别介绍了膜气液接触器的结构,气液传质过程中气膜传质阻力、膜阻力和液膜传质阻力的估算以及影响这些阻力的主要因素,膜气液接触过程在气体分离、无泡曝气、饱和烃/不饱和烃分离、废气中VOCs脱除和纳米粒子制备等方面的应用,并对膜气液接触过程的发展方向进行了展望.     

利用膜气液接触器制备纳米材料的研究

利用膜气液接触器制备了纳米CaCO3、SrCO3、Al(OH)3和Al2O3粒子.根据气液反应理论预测了Ca(OH)2浓度、CO2分压等对CO2吸收速率的影响规律,并得到了实验验证.在实验条件下,Ca(OH)2浓度和CO2分压对CaCO3粒子的形貌影响较小,粒径约为70nm.添加PVP和PEG后,粒度降为48nm左右,分散性明显提高.所得SrCO3纳米粒子为球形,粒度均匀,Sr(OH)2浓度对粒子粒度具有明显影响.Al(OH)3粒子为球形,50nm左右,煅烧后得到Al2O3,粒子尺寸增加至70nm左右.反应后用稀盐酸清洗膜使之再生,膜重复使用9次,膜传质系数未见明显降低.     

分离式气液混合弹射动力系统的研究

现有的机载导弹弹射系统主要采用热气弹射和冷气弹射两种动力源,这两种弹射方式每次弹射后都需要及时维护更换。课题组早期提出一种气液混合式弹射动力系统,弹射效果良好,基本免维护,但也存在分离角速度不可调的不足之处。为此提出了一种分离式气液混合弹射动力系统,采用双流量阀控制双多级液压缸的结构,有利于速度和角速度的控制。在对动力系统工作过程分析的基础上,应用流体动力学理论建立其数学模型;并在Matlab平台上应用四阶龙格-库塔法编制仿真程序,对分离速度、角速度与阀口开度之间的关系进行理论分析;最后建立实验装置进行验证,实验结果证明该方案可行。     

用状态方程同时描述烃醇体系的汽液平衡和混合热

研究了用ＰＲＳＶ状态方程及Ｗｏｎｇ－Ｓａｎｄｌｅｒ混合规则同时描述１０个烃醇体系的汽液平衡和混合热的可行性．将３个不同的Ｇ￣Ｅ模型（Ｗｉｌｓｏｎ、ＮＲＴＬ及由沈树宝等提出的模型）结合到ＰＲＳＶ状态方程中以资比较．由甲醇－正己烷的计算结果显示：不同的Ｇ￣Ｅ模型会得到不同的结果，在用活度系数法关联汽液平衡中合适的模型未必适用于与状态方程的结合．沈树宝等提出的Ｇ￣Ｅ模型结合到ＰＲＳＶ状态方程中的计算结果最优，将此结合模型推广到其它９个烃醇体系的汽液平衡及混合热同时关联计算，也获得了令人满意的结果．     

气—液色谱法用于聚砜铸膜液中有机添加剂的选择

利用气相色谱法研究了聚砜(PS)膜材料与71种有机物质的相互作用,获得了反映其相互作用强弱的热力学函数——溶解热和溶解自由能,并与其相溶性进行了关联,对铸膜液中有机添加剂的选择进行了尝试。结果表明,聚砜铸膜液体系有机添加剂多为具有较强的形成氢键能力的极性质子型有机物质。     

气-液膜接触器用膜材料的研究进展

气-液膜接触器作为新型的非分散式的气-液接触设备,有望替代传统的分散式气-液接触设备。膜是气-液膜接触器的重要组成部分,其性能决定着气-液膜接触过程的分离效果。针对气-液膜接触器用膜材料,文中分析了弱疏水性膜材料用于气-液膜接触器的可行性。通过膜结构的优化和膜表面的疏水改性等方法可以提高膜的透气性能和膜表面的疏水性能,达到降低膜的传质阻力,提高气-液膜接触器的使用性能的目的。指出膜材料选择范围的扩大化、膜结构的最优化以及膜的疏水改性等方面是气-液膜接触器领域的主要研究方向。     

气-液膜接触器结构优化及其传质性能研究

以海水作为吸收剂,采用模拟烟气,对气-液膜接触器进行传质性能评价试验,考察其工艺结构参数、气液介质流动速率及方式、气液压差、烟气SO2浓度等因素对传质系数、脱硫率及膜效用的影响.试验表明,在气相压力较低情况下,气液流速、气液压差对总气相传质系数影响明显,而烟气SO2浓度的影响可忽略不计.适当提高膜接触器的填充密度,增加膜吸收级数,采用错流模式的气液流动方式,均可改善烟气流场分布,增大有效传质面积,提高膜效用.与传统吸收塔相比,新型膜气体吸收装置的气液两相独立控制,可灵活应对烟气浓度变化对脱硫稳定性的影响,同时具有低气阻、耐污染、规模可线性放大等优点,工业化应用前景广阔.     

咪唑化合物在铜表面的成膜过程与机理

测定了几种咪唑化合物与铜(Ⅱ)所成模拟配合物的吸光度，并由此得到了模拟配合物的组成及结构；通过XPS测定了咪唑化合物在铜表面所成膜的结构，结合模拟配合物的结构得出了咪唑化合物在铜表面的成膜过程及机理。     

薄膜润滑研究的回顾与展望

薄膜润滑是20世纪90年代以来广泛研究的新型润滑状态。它是界于弹流润滑和边界润滑之间的一种过渡润滑状态，有着自己独特的润滑规律。文章回顾了薄膜润滑的研究历史，包括薄膜润滑概念的提出、测试技术的发展、薄膜润滑的膜厚特性、润滑机理探索以及计算理论等方面的研究成果与主要进展。     

低温流体在竖直通道中降膜蒸发研究进展

降膜蒸发作为一种高效传热传质技术,已经在空分领域得到了应用。本文介绍了空分膜式主冷凝蒸发器的原理和特点,从波状特性和破断特性方面阐述了下降液膜的动态特性,总结了入口流量、壁面结构、工质组分和热流密度因素对传热传质的影响,重点介绍了低温液氮在大空间平板上降膜过程的临界热流密度规律和过热壁面再湿润动态特性,并对现有竖直通道内降膜蒸发过程换热关联式进行了归纳。由于低温工质物性和通道结构的特殊性,已有的常温工质换热关联式应用于空分膜式主冷凝蒸发器的传热设计还存在较大差距。最后指出小传热温差条件下,复杂狭窄通道内低温流体降膜蒸发过程需要进一步研究。     

热转印膜用离型剂的制备与性能研究

通过对纳米SiO2先进行预处理改善分散性,再加入成膜物质和表面活性剂制得的离型剂,其固化性、稳定性较好,涂布于PET基材薄膜上,测得单位面积油墨残留率小,说明该乳液起到离型作用.     

滴形管换热性能的实验研究

采用特殊形状和表面的管子是最为常用、有效的强化换热手段。本文基于滴形管换热器回收天然气锅炉排烟余热,提出了烟气侧的换热系数实验关联式。通过改变换热管间的排列间距,在不同烟气流量下,对圆管和滴形管的换热性能及影响因素进行了分析。与实验数据比较,验证了实验关联式可正确反映凝结换热的特性。结果表明:不同烟气量通过滴形换热管的压损小于圆管,约为圆管的0.33~0.38倍;烟气温度降大于圆管;冷却水通过滴形管的温升高于圆管;换热系数滴形管比圆管的提高约7%,表明滴形管的换热性能优于圆管。因此对于有凝结换热过程发生时,滴形换热管具有强化换热的作用。     

板式膜反转降膜吸收器设计与性能研究

板式膜反转降膜吸收器是一种将板式降膜吸收和膜反转技术相结合而开发的新型吸收器,合理设计与掌握其吸收性能对今后这种吸收器的工程应用十分重要.为此,通过建立、求解板式膜反转降膜吸收过程的数学模型,确立了设计条件下最佳吸收器结构;对于所设计的板式膜反转吸收器进行了不同吸收压力、溶液流量、进口浓度、进口温度及冷却条件下传热传质性能的计算,并与竖板降膜吸收器进行了比较.     

真空镀膜机双轴磁性液体密封的设计与实验研究

为了解决真空镀膜机双轴密封问题,对真空镀膜机双轴采用磁性液体密封,设计了磁性液体密封整体结构、密封极齿和永久磁铁。分析了双轴磁性液体密封的设计。还使用Ansys软件计算了双轴磁性液体密封的磁场分布。在实验上对所设计加工的双轴磁性液体密封进行了实验研究,得出了磁性液体密封耐压能力与加注磁性液体量的关系。     

包装薄膜厚度与阻湿性能关系的研究

薄膜厚度是影响薄膜阻湿性能的因素之一,研究二者之间关系有重要意义.通过测量不同厚度PET薄膜的透湿率,得到了PET薄膜厚度与透湿率的关系曲线,根据曲线推算出厚度与透湿率二者的函数方程.     

膜厚影响SnO_2厚膜型气敏元件敏感特性的研究

采用丝网印刷技术制备不同膜厚ＳｎＯ２厚膜气敏试样,在不同温度下进行热处理后测定了试样的阻温曲线和对乙醇气体的灵敏度,结果表明制备不同膜厚试样的气体灵敏度不同,阻温曲线也不同．要制备灵敏度高、一致性好的气敏器件,调整控制膜厚和及其热处理温度至关重要．     

水平管外R404A降膜蒸发传热的实验研究

搭建了降膜蒸发实验台,研究了水平单管外的降膜蒸发传热特性。测试管为外径19mm、有效实验长度为2500mm的光滑管和强化管。实验采用R404A作为管外降膜蒸发工质,与管内热水进行换热。布液采用喷嘴喷淋的方式,通过21个喷口当量直径为2mm的喷嘴完成。分别在变饱和温度(0、5、10、15℃)、变热流密度(从8到30kW/m2)和变喷淋量(从0.07到0.11kg/(m·s)时进行实验,研究了降膜蒸发换热性能相应的变化情况,得到R404A的管外降膜蒸发换热的一些规律,这对降膜蒸发器的设计及应用具有一定的参考作用。