电除尘器中离子风的实验研究

利用二维激光粒子成像测速技术（2D-PIV）,在接近起晕电压的条件下研究了针-板型电除尘器中离子风产生和传播的规律.实验中,在没有外加气流的条件下对离子风进行测试,测试点位于放电电极附近,示踪粒子为香烟.结果表明:离子风能在相对较低的电压（-3 kV）下产生,并在针-板电极间形成典型的离子风流场;离子风在电场的加速下,当其离开放电极为5～15 mm时,可以达到最大值,随后其速度开始下降,且离子风速度与施加于高压电极的电压满足线性关系;输入功率是决定离子风速度的关键因素,输入功率对离子风的加速作用远大于电极间距对离子风速度的影响.     

直流离子流场发生装置优化设计

直流离子流场发生装置对电场传感器在离子流场环境下的测试标定具有重要作用,传统直流离子流场发生装置体积较大难于满足新型电场传感器研制和便携式现场应用,对此该文研究了一种缩小尺寸直流离子流场发生装置。基于理论计算和有限元仿真对装置尺寸、结构等关键参数进行了优化设计。采用在平行板边缘处等分电位的方法减少了边缘效应影响,有效增大了平行板间均匀电场区域,减小了均匀性误差。实验结果表明,在电晕丝电压7 kV时离子流场内不同位置离子流电流强度的相对平均偏差仅为1.66%,说明缩小尺寸的直流离子流场发生装置能够提供均匀的离子流场环境。     

CO、CH_4混合燃料的熄火极限特性数值研究

针对CO、CH4混合燃料,以层流对冲扩散火焰为对象,利用详细反应机理(GRI-Mech 3.0)模拟计算CO、CH4混合火焰的熄火极限特性,解明了最高火焰温度(也称峰值火焰温度)随拉伸率和CO摩尔分数(αCO)的变化规律,分析了拉伸率和燃料成分的变化对火焰熄火极限的影响,进而着重讨论了造成这种影响的各种因素,以及这些因素在燃烧过程中各自产生的对温度的影响.研究发现:火焰温度随着拉伸率的增长而明显下降;随着αCO的增大,OH的生成速率降低,火焰温度降低,燃烧强度也随之减小.     

多功能阻燃织物研究进展

为进一步拓宽阻燃织物的应用范围,满足更加严格的应用要求,对织物进行多功能化阻燃处理成为近年来的研究热点.本文从多功能阻燃助剂的合成和溶胶-凝胶法、层-层自组装技术、表面改性法、纳米粒子涂层、接枝聚合法等新型整理技术的应用2个方面,重点介绍了阻燃拒水、阻燃抗静电、阻燃抗菌、阻燃防紫外线、阻燃导电、阻燃防电磁干扰等多功能化...     

基于微波光子滤波器光纤端面反射率特性的火焰传感研究

利用微波光子滤波器(microwave photon filter, MPF)光纤端面反射率随温度场的变化导致光纤端面反射率发生改变的原理,研究了火焰传感系统的相关特性。采用迈克尔逊结构干涉仪构成的MPF,微波光子信号在经过2km光纤后,其光纤端面受到火焰的影响反射率发生变化,研究其变化特性与火焰之间的关系。对置于火焰中的部分传感光纤端面进行燃烧,光反射的信号幅度会因为火焰变化发生改变。该系统使用16 d Bm输出功率的非相干光源,将159.63～159.80 kHz、4 V(峰-峰值)幅度的微波信号调制于光载波上,形成微波光子信号。在传感臂光纤端面施加外焰和内焰,测量射频强度的变化,从而获取火焰传感信息。施加外焰射频强度最小值平均值变化量达到0.460 3dB;最大值平均值变化量达到0.578 7 dB,加入内焰射频强度最小值平均值变化量达到5.818 9 dB;最大值平均值变化量达到6.600 2 dB。实验验证得该系统对于火焰具有较好的传感性能。     

预电应力对环氧树脂固化物开裂的影响

研究了针-板电极系统下预电应力对环氧树脂固化的影响,发现在环氧树脂固化过程中施加负针-正板直流预电应力可减少由于内部应力而产生的浇注件开裂现象,从而提高了浇注件的局部放电起始电压,但交流预电应力和正针-负板预电应力浇注件的开裂尚未发现有改善作用,并讨论了产生上述现象的机理.     

Study of the mechanisms of the flame propagation and stabilization in porous media

The CH4/air premixed gas combustion processes in porous media were numerically studied using the two-temperature reacting fluid model with dispersions and detailed chemical reaction mechanism GRI 3.0. The mechanisms of the propagation and stabilization of submerge flames and surface flames in porous media were illuminated distinctly by considering the magnitude of the terms in the two energy equations, analyzing the sensibility of flame propagation speed to flame location, heat exchange coefficient between gas and solid, thermal conductivity and radiative extinction coefficient of porous media. It was concluded that the propagation mechanism of a submerged flame is similar to that of a free flame with an additional preheat zone and that the surface-flame propagation mechanism in porous media is similar to that of a free flame with heat loss in reaction zone. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 50376060)     

电场作用下水的粘性试验分析

电场作用下极性水分子和离子水化物将有序排列,由此导致水的粘度特性显著变化。文中通过室内试验,研究垂直于水流方向施加的电场对水的粘度特性的影响,在数字直流电源产生的强电场中进行常水头渗流试验,获得了水的粘度与电场强度关系的试验曲线,并观察在电场作用下,水的粘度与所含离子浓度、渗流速度等因素的关系,基于试验结果分析了电场改变水的粘度特性的作用机制。试验结果表明,外加电场对水的粘度有明显的影响,随着电场强度增加,水的粘度呈减小的趋势;在相同的电场强度下,水的粘度与离子浓度成正比关系,与渗流速度成反比关系。     

基于风洞试验的风沙两相流耦合流场特性

风沙两相流结构的理论与研究方法已趋于成熟,主要集中在风沙物理运动本身和防风固沙工程方面,然而,将风沙运动现象及其对建筑结构物的作用效应相结合的研究还比较鲜见,继续开展风沙地区工程结构的抗风沙研究具有重要的现实与工程意义。通过风沙风洞试验,模拟了实际沙漠地貌下的风场特征,重点通过风洞顶部落沙研究了类似沙尘暴环境下的沙浓度、风沙流速度廓线以及湍流强度随高度的变化情况。通过控制相同风速、变化不同输沙率进行落沙,以此形成多种不同类型的风沙两相流耦合流场,并与净风工况相比较。试验结果表明：沙浓度梯度分布与落沙孔数量、控制风速以及高度均相关;风沙流场中沙颗粒的运动对风速剖面有一定的削弱作用,对湍流强度却有增强作用;风场中沙质量浓度沿高度方向的分布特征直接影响了各高度处风速和湍流强度的大小,沙浓度越大的高度处对风速的削弱程度越显著,且对湍流强度的增强程度越大。     

不同压力下层流对冲C2 H4扩散火焰中碳烟生成的数值模拟研究

采用Chemkin中的对冲扩散火焰模型对C₂H₄对冲扩散火焰中碳烟颗粒的生成进行了数值模拟研究,重点关注不同压力下碳烟颗粒及部分气相小分子和前驱物的形成. 以0.1 atm为增量,探讨了1～5 atm内乙烯扩散火焰中多种中间产物和碳烟前驱物的浓度分布. 数值模拟结果表明,随着压力的不断增大,碳烟体积分数和碳烟数密度快速增加,H₂、CH₄等气相小分子的含量总体呈现下降趋势但变化不大,火焰面及气相小分子的生成区域变小. PAHs和C₂H₂含量的快速增加是通过HACA机理实现的,使得碳烟成核和生长速率加快,从而促进了碳烟数密度和体积分数的迅速增加.     

地铁杂散电流模型讨论

介绍了现有的2类杂散电流模型的特点,然后提出了基于电场的杂散电流模型,该模型采用了腐蚀量这一直观标准来评价杂散电流对埋地金属的危害程度,在保持地下流动的杂散电流分布趋势不变的情况下,用半球型电极求解出地下的电场分布,进而求解出流过埋地金属的腐蚀电流,最后归算到金属腐蚀量.并编程对算例进行了求解和分析.     

废气再循环成分对扩散燃烧中碳烟成核的影响

通过测量对置射流扩散火焰中开始形成碳核时的临界气动变形率Kp,对空气中加入燃烧废气(CO2和N1)时的乙烯和丙烷的扩散火焰中碳烟成核的影响进行了实验研究．通过适当的火焰温度调节方法,将CO2对碳烟成核过程所起的各种作用进行了分解,并由此得出结论：CO2对扩散火焰具有遏制碳烟成核的作用．     

侧开缝竖井内多池火融合燃烧特性

为深入掌握有侧开缝的竖井内多个彼此临近池火融合燃烧特性,在2 m高试验竖井内分别对2,3和4个正庚烷池火形成的融合火焰进行了试验。通过对不同数量的多池火在各典型摆放方式时受池间距和竖井侧开缝宽度的影响分析,以及与相同多池火在没有竖井结构约束时的自由燃烧进行了试验。结果表明：有侧开缝的竖井所形成的独特引射空气来流改变了多池火之间火焰融合形态以及对燃料液面热反馈,形成的融合旋转火焰强化了液体燃料的燃烧效率并提升了融合火焰高度;竖井结构一定时,各池液面均匀接收融合火焰热量反馈的油池摆放方式更有利于形成相对强烈的融合旋转火焰,且油池数量的增加强化融合旋转火焰的生成能力;融合旋转火焰参数受油池的数量、相对位置以及竖井侧开缝宽度耦合影响,适宜的竖井侧开缝宽度以及能使各池液面均匀接收融合火焰热量反馈的摆放方式可使燃烧效率提高近3.7倍,峰值火焰高度提升30%以上。另外,基于浮力池火叠加环量的思想,推导并拟合得到了竖井内典型形式多池火融合旋转火焰燃烧速率与火焰高度理论模型。     

电场对[100]cub切型PMN-PT单晶电畴组态的影响

采用偏光显微镜观察了电场作用下[100]cub切型PMN-PT弛豫铁电单晶电畴组态的变化.结果表明：在正向电场作用下,当电场强度超过2.45 kV/cm时,平行于电场方向小畴条带慢慢消失,当电场强度升高到7.15 kV/cm时,原畴壁逐渐消失,在接近电极附近试样上优先出现了垂直于电场方向的新电畴;在反向电场作用下,电场强度超过2.05 kV/cm时,电畴条带沿电场方向扩展,当电场强度升到7.15 kV/cm时,平行于电场方向电畴消失,而出现许多垂直于电场方向电畴;在交流电场驱动下,电畴以低于50 Hz的频率做周期性振动.     

受限空间瓦斯爆炸火焰与毒气传播研究

为揭示瓦斯爆炸过程中火焰、毒气及压力三者间相互关系,采用一端封闭的爆炸试验装置,通过改变瓦斯聚集长度和点火强度,研究了瓦斯爆轰及爆燃状态下火焰、毒气及压力传播变化规律.结果表明,管道内瓦斯爆燃状态下火焰的传播速度远小于爆轰状态下的传播速度,变化趋势呈线性;瓦斯爆炸火焰传播速度的大小直接影响爆轰的形成以及爆炸强度和爆炸传播距离;爆燃状态下火焰和毒气传播的距离基本相当,均为原始瓦斯聚集总长度的2倍左右;爆轰状态下火焰和毒气传播的距离基本相当,均大于原始瓦斯聚集长度,但传播距离不确定.     

地铁隧道内电磁场分布特性分析

准确掌握地铁隧道内电磁场的分布状况是建立直流牵引供电系统电磁暂态模型的基础,也是开发直流牵引供电系统馈线保护方法的需要.针对地铁隧道内非对称的空间结构,利用有限元分析法计算了不同工况下地铁隧道内的电磁场分布特性,确定了地铁隧道内电磁场与钢轨电位、钢轨电流间的定量关系,以及列车位置对电磁场分布的影响.分析结果符合电磁场分布理论表述的规律.     

直流偏磁对不同铁心结构和联结组别变压器感应电动势的影响

特高压直流输电系统单极运行会导致临近变压器出现直流偏磁现象,而变压器感应电动势会对电网电压产生重要影响。为了研究直流偏磁对不同铁心结构和联结组别变压器感应电动势的影响,本文将三相三柱式和五柱式变压器时步有限元模型与YNy和YNd连接的外部电路相结合,建立了能够反映不同联结组别和铁心结构的变压器场-路耦合模型。研究了变压器感应电动势和励磁电流的基波及谐波含量随直流偏磁程度的变化规律,揭示了感应电动势波形畸变率与铁心结构及联结组别之间的关系;最后通过实验验证了结果的正确性。结果表明,直流偏磁对三相五柱式变压器感应电动势的影响较大,采用YNd联结会减小感应电动势波形的畸变率;而直流偏磁对三相三柱式变压器感应电动势基本没有影响。     

采用瞬态上流元法的油纸绝缘瞬态电场研究

作为换流变压器的主要绝缘材料,油纸复合材料的绝缘特性受内部空间电荷的影响. 在极性反转电压下,介质内部积聚电荷产生附加场强,可能使局部电场明显增强,从而更易引起绝缘击穿. 基于瞬态上流有限元数值方法,引入界面势垒模型,计算极性反转条件下单层油浸纸、油浸纸-油双层绝缘结构内部空间电荷的运动特性以及瞬态电场随时间的变化规律,并与试验得到的规律进行对比验证. 仿真结果表明：在直流电压下,介质内部积聚的电荷无法快速消散,将对反转瞬间的电场产生叠加作用,引起电极附近场强最大程度畸变. 双层介质的界面阻碍效应产生的界面积聚电荷,导致在极性反转瞬间油中电场瞬时增大. 研究结果可为换流变压器油纸绝缘特性和击穿场强研究提供参考.     

垂直平板电极电化学除垢的气-液流动研究

为研究电化学除垢方法中垂直平板电极反应器的气-液流动特性及其对除垢的影响规律，利用粒子图像测速技术分别研究了电解电压和溶液硬度的变化对垂直平板电极间流场的影响。实验结果表明:垂直平板电极间的流动主要分为气泡上浮推动溶液流动形成的气泡驱动对流和电极周围的高空隙率引起溶液向电极流动的自然对流。在0~30 V的电压下产生的气泡驱动对流的速度不超过0.01 m/s，自然对流的最大速度不超过0.001 5 m/s。流场内溶液对流主要受气泡运动的影响，适当增大电极板产生的气泡量可以强化气泡驱动对流，但过量的气泡聚集在极板周围会减弱气泡驱动对流强度，增大溶液电阻，不利于污垢从溶液中分离。这对于探索反应器中的气-液两相流行为以及优化电化学除垢方法有重要意义。     

电极材质对天然电场选频法观测结果的影响试验研究

在当前的实际应用中,天然电场选频法电极的选择有多种,如不极化电极、铜电极、铁电极等。有人把选频法当成常规的自然电场法,选用不极化电极;有人认为是电磁类方法,选用铁电极或铜电极;选用不同材质的电极是否对勘探结果有影响,这是本文研究的主要问题。本文选择常用的铁电极、铜电极和不极化电极开展实地试验对比观测,首先在同一条测线、相同点位上开展不同电极观测试验;为进一步观测它们之间的区别,设计一放大器对测试信号进行放大,进一步开展重复的试验观测研究。试验获得了6m和20m极距情况下,三种不同电极的观测结果。通过对试验观测数据的对比分析可知,相同点位上三种不同电极的观测结果相同,说明三种电极的材质对观测结果无明显影响。因此,选频法在以后的野外工作中可根据工作实际选用施工方便的铜电极或铁电极即可。