气-液撞击流过程中液相停留时间分布的实验测定

气-液撞击流接触器中液相平均停留时间及停留时间分布是重要的性能指标和设计参数.采用脉冲示踪法,测定了气-液撞击流过程中,液相的停留时间分布;以水为介质,黑色碳素墨水作示踪剂,采用光电非接触法检测,经计算机数据采集、处理,得到撞击流过程中液相停留时间分布曲线.初步考察了不同气体流量,液体流量,对停留时间分布曲线的影响;并与无撞击流的气液过程作对比.结果表明,该实验方法简便、可靠,利于后期数据处理;液体流量的增加使液相的停留时间减小,而气体流量的改变对液相的停留时间分布影响不大.撞击流过程使液相在撞击区的平均停留时间增加30%～50%.     

喷嘴形状对对置式撞击流反应器流场影响的数值模拟

为了研究锥直型和矩形喷嘴对流场的影响,用Fluent软件对四口对置式撞击流反应器内部流场进行了三维数值模拟,得到入口截面上速度等值线图和等压图及Y方向上X-Y和Y-Z 截面的速度分布云图,然后使用 tecplot后处理软件提取数据,最后利用 Origin 软件作出曲线图并进行比较分析。结果表明：在入口截面上,锥直型喷嘴反应器速度大于矩形喷嘴反应器速度,流动更加稳定;Y 轴纵向上,锥直型喷嘴反应器内部流体、动能转化压能更加完全;锥直型喷嘴反应器压力脉动小,流束更加集中,保障了流体拥有足够能量撞击。为对置式撞击流的工业化设计提供了理论依据。     

立式撞击流反应器中桨叶优化设计

为探讨倾斜角对立式循环撞击流反应器(VCISR)混合性能和桨叶受力的影响规律,采用数值方法分别模拟了四种倾斜角下对反应器内流速和桨叶受力情况,并展开了对比分析,将桨叶倾斜角θ分别设置为15°、30°、45°、60°.结果表明,当θ=45°时,反应器内的混合性能最佳;工质的循环能力最强;上下桨叶受到的合力最小;桨叶绕Z轴旋转的合力矩最小,该结果为立式撞击流反应器的桨叶的倾斜角优化设计提供理论参考依据.     

接枝聚丙烯对羟基磷灰石填充聚丙烯的增容作用

采用固相接枝法制备了聚丙烯(PP)接枝马来酸酐(MAH);采用熔融接枝法制备了PP接枝MAH,PP接枝十一烯酸,PP接枝蓖麻油.用化学滴定法和红外光谱对接枝物进行了表征,结果表明,三种单体均能接枝到PP上,并且MAH固相接枝的接枝率高于熔融接枝的接枝率.以上述四种PP接枝物作相容剂,羟基磷灰石、碳酸钙、硅灰石作填料,制备了PP/无机粉体填充复合材料,比较了不同增容剂和不同填料对复合材料性能的影响,结果表明,PP接枝十一烯酸的增容作用最强,而硅灰石填充复合体系力学性能最好.     

撞击流反应器中导流螺旋片强化撞击过程的数值模拟

为研究导流螺旋片对立式循环撞击流强化撞击过程的规律,提出最优的导流螺旋片尺寸.采用Fluent软件对立式循环撞击流反应器中增加导流螺旋片前、后的撞击过程进行数值模拟,得到了导流螺旋片厚度分别为0、10、20、30mm和螺圈数分别为0、1、2的反应器流场的速度矢量图、特征撞击面上的平均速度和速度均方根差,并对比分析了其传质性能及混合性能.结果表明,增加了导流螺旋片,导流筒内部出现了流线弯曲及流动斜交,提高了流场的各向异性,使流场中速度分层明显,并增大了速度梯度,从而强化了撞击区之外的流场混合.同时,当螺圈数N=1,螺旋片的厚度L=30mm时,反应器内撞击过程中的相间传质效果最好;当不加螺旋片时,反应器内撞击过程中的相间混合效果最好.     

浸没循环撞击流反应器的研究(Ⅰ)——结构设计与特点

详细介绍浸没循环撞击流反应器的原理、结构设计及其特点.在结构上,它为卧式设计,2边对称地装有2个导流筒,安装在导流筒内的旋转叶轮推动流体沿导流筒高速流动,在反应器中心处相向撞击,形成一个高度湍动的撞击区.并采用循环流动结构,使物料停留时间可以任意设置.它具有优于传统搅拌槽反应器的一系列特点,特别是在强化混合和机械性能方面.最后提出对这种新型反应器性能进行研究的重点:微观混合特性、撞击面流体的波动特性及其二者的关系等.     

撞击流浓缩器蒸发能力的实验研究

采用蔗糖水溶液作为试验溶液，通过改变空气进口温度、液气质量流量之比、液滴加速管的长度等对撞击流浓缩器(ISC)的蒸发能力进行了研究。研究结果表明：ISC的蒸发能力随空气进口温度的升高、液气比的减小而提高；在ISC中宜使用较短的加速管。     

侧、轴向夹角进料水平撞击流反应器研究

以空气－水，空气－CMC（羧甲基纤维素）水溶液体系，采用脉冲示踪和稳态微压差法测取相关数据，研究了两侧及轴向进料水平撞击流管式反应器中表观液速UL、气候喷出速度Ug、及液体粘度μ在撞击流和非撞击流下以反应器内平均气含率的影响。得到了当气体喷速为170m.s^-1，管内表观液速为0．6m.s^-1时，气含率εg较大，液相分散显著，气液接触面较大。由实验测得UL、Ug,μ，并将其关联得到在上述条件下气含率εg的关联式：εg=0.1058UL^1.56Ug^0.573μ^-1.74。并以湿法磷酸（含P2O5 22%）-氨体系进行热态试验，结果表明，气氨喷速为170m.s^-1,磷酸进料流速为3．3m.s^-1，管内物料表观流速为0．6m.s^-1时，反应器内氨负荷较大，混合情况好，反应较彻底，氨逸出率最低。     

辐射接枝聚丙烯纤维制备蛋白质分子印迹聚合物水凝胶

以聚丙烯(PP)纤维无纺布为基体,以丙烯酰胺为功能单体,以N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用辐射接枝的方法制备了纤维基牛血清白蛋白(BSA)分子印迹聚合物水凝胶,并用红外光谱仪对接枝聚合物进行了表征.结果表明,聚丙烯酰胺水凝胶被成功接枝到PP纤维上;印迹和非印迹聚合物的动力学和热力学吸附数据表明,印迹聚合物对蛋白质的吸附量明显大于非印迹聚合物的吸附量.接枝率随单体浓度的增加而增大,在单体质量分数为20%时,接枝率达到稳定值;接枝率随交联剂浓度的增加先增大后减小,当交联剂质量分数为2%时,接枝率达到最大值.     

撞击流反应-沉淀法制纳米铜粉

采用液相还原-沉淀法在浸没循环撞击流反应器中，以氨水作为络合剂，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂，用硼氢化钾(KBH4)还原氯化铜制得纳米铜粉，通过单因素法初步得到影响粒径大小各因素的最佳工艺条件，XRD检测表明在优化条件下制得的产物主要是单质铜，TEM检测结果表明铜粉粒径为5～20nm。     

Experimental Investigation on Flow and Drying Characteristics of Impinging Stream Drying

Based on the experimental investigation of one-stage semi-circular impinging stream drying, the experiments with the two- stage semi-circular, as well as the vertical and semi-circular combined impinging stream drying were conducted. The variations of system pressure drop, the mean residence time of particles with the mass flow-rate ratio and air velocity ate. were determined. The influences of inlet air temperature, mass now-rate ratio, initial moisture content of particles and air velocity ate. on drying characteristics were also studied. The results indicate that the vertical and semi-circular combined impinging stream drying can make full use of the advantages of both the vertical and semi-circular impinging stream drying. Reasonable mass flow-rate ratio, air velocity, and higher inlet air tem- perature should be used for less energy consumption and cost during drying process.     

撞击流技术研究进展及新型反应装置研发

在化学生产和石油化工等多种过程工业中,都会涉及多项体系中相间热（质）传递,探求强化传递过程已成为研究的焦点和热点,撞击流作为一种有效强化相间传热传质、促进微观混合的新技术,在吸收、结晶、超细粉体制备等领域均展示出良好的应用前景。基于作者多年来在撞击流领域的经验积累和研究成果,对撞击流技术的研究进展及新型反应装置研发进行了综述。借助LDA、PDA、PLIF等先进可视化测试技术,提取不同结构布置形式下撞击流流场内部压力波动、瞬时和时均速度、浓度信号等丰富信息,获得关于流场的宏观压力、速度、浓度分布规律;同时准确把握流场内各物理参量在流体力学方程组中的作用,通过混沌分析、分形分析、小波变换以及希尔伯特-黄变换等非线性研究方法,识别信号的混沌与随机成分,计算出关联维、Kolmogorov熵、Lyapunov指数、Hurst指数等定量描述非线性特征参数,明确流场宏观运动特征、传热、传质以及反应效果的影响;另外,介绍了离析度IOS、平面混合均匀度U等指标,用于定量表征不同结构特性参数（喷嘴直径d、喷嘴间距L等）下撞击流反应（混合）器的混合、振荡特性研究现状,并确定利于混合的最佳工况,通过上述研究,不断完善复杂湍流体系理论;结合FLUENT数值模拟软件,实验与理论相互印证,为撞击流反应器结构的优化及新设备的研发提供指导性参数,基于此,作者先后自主研发出具有知识产权的多组同轴相向撞击流反应（混合）器、水平三向撞击流反应（混合）器等,并以双组分层式撞击流反应器为核心建立用于制备超细粉体工业规模示范装置,为撞击流技术在工业上的开发应用提供了一条新的思路;最后,指出探究与其他先进技术（超高压、超临界等）协同增效的复合型撞击流反应（混合）器,成为未来研究发展一大方向。     

DVD程序流至DVB传送流的一种转换方法

音视频模拟信号的DVD程序流至DVB传送流的转换方法不可避免地会降低转换后的节目质量.在分析DVD和DVB码流标准定义基础上,提出了一种基于音视频数字基本流的无损转换方法,并开发完成相应的软件工具包,用以实现音视频转换、系统信息生成、时间信息校正和复用等转换过程.对转换后生成的传送流的系统信息和时间信息进行了静态分析,并在数字视频广播系统平台上进行了应用测试,测试结果证明该转换方法正确,转换后的节目可用作DVB的入网节目源.     

竹材爆破浆对撞流干燥的研究

研究了竹材爆破浆对撞流干燥的干燥特性，探讨了对撞流干燥对竹纤维形态、强度和分散性的影响。研究结果表明，气流温度对干燥后纤维长度、强度和分散性的影响较小，可选用较高的干燥气流温度来提高物料的干燥速率；在保证纤维质量的前提下，应尽可能提高干燥气流的流速；物料载带率和物料干燥前的含水率对干燥后纤维的分散性影响较大；竹纤维对撞流干燥适宜的工艺参数为气流温度高于110℃，气流流速31．4m／s，竹纤维干燥前的绝对含水率376％，载带率0．028kg／kg。     

撞击流燃煤烟气湿法脱硫吸收剂的选择

在撞击流气液反应器中对目前燃煤烟气湿法脱硫中常用的钙法(以石灰乳为吸收剂)和氨法(以氨水为吸收剂)进行了比较研究.结果表明:钙法的脱硫效率最高可达95.0%,平均87.95%;氨法的脱硫效率最高可达96.08%,平均91.30%.并以某化工厂4×300 MW燃煤机组为例,进行了技术经济分析.钙法扣除副产品销售收入后的总运行费用是7 440万元/年,氨法的相应费用为458.58万元/年,氨法脱硫优于钙法.     

撞击流法制备纳米级上转换发光材料NaYF4:Yb，Tm

针对上转换材料制备过程中存在的产品大小不均匀,形状不规则,发光效率低下,且制备温度高,条件苛刻等问题,本文采用撞击流法制备纳米级上转换发光材料NaYF₄:Yb,Tm,通过正交法对实验条件进行了探讨,并通过激光粒度分布、XRD、SEM以及荧光光谱对样品进行了表征。结果表明:氟化钠与稀土离子的物质的量之比为12∶1、EDTA与稀土离子物质的量之比1∶1,反应时间2 h、反应温度60 ℃时制备出的产品产率最高。此外,还研究了锻烧温度对产品晶型及形貌的影响,结果表明:450 ℃焙烧时可得发光效果更好的六方相β-NaYF₄:Yb,Tm,该产品在980 nm激光的激发下会发出明亮的400~550 nm的可见光。     

撞击流反应器的流场测量及数值模拟研究

为更好地了解撞击流反应器的流场特性,通过实验对撞击流反应器内流体的压力场进行测量,并使用数据采集系统应用脉冲-响应法对速度场进行测量.结果显示在撞击面的中心部分存在一个撞击区,此区域关于撞击面对称,基本上为轴对称,区域内压力较高而流速很低.围绕此区域有一个强烈湍动的区域,能够促进混合及反应的进行.同时使用FLUENT软件对反应器中的流场进行数值模拟,数值模拟结果与实验测量结果吻合较好.     

IPTV服务质量分析方法

为了分析当前IPTV(交互式网络电视)的服务质量,在承载IPTV视频流的TS流(transport stream)中识别出I帧、B帧以及P帧,探讨了视频流在网络传输过程中丢失数据包的分布情况.结合丢失数据包的数量和丢失数据包的分布情况,对当前网络以及画面的情况提出了一种IPTV服务质量评估分析方法.