玉米秸秆TG-FTIR联机热解特性研究

生物质的热解特性是研究其气化规律的重要基础，以玉米秸秆为实验对象，利用热重分析仪（TG）研究生物质的热解特性，热解过程产生的气体产物导入傅立叶变换红外光谱仪（FTIR），进行在线监测，实时分析热解产物的化学成分。实验结果表明，玉米秸秆的热解过程主要有两个阶段（两个较大的峰值），不同的阶段气体产物也有所不同。     

TBCs粘结层抗高温氧化行为研究

该文采用超音速火焰喷涂方法,在镍基高温合金基体上制备NiCoCrAlTaY粘结层,通过XRD、SEMi析方法,研究了相同温度不同氧化时间粘结层的抗高温氧化行为及氧化机理,分析计算得到粘结层的氧化动力学规律,最后总结了控制TGO生长的方法。分析表明：TGO的生长使粘结层Al元素贫化,Ni、Cr元素氧化产生复杂的尖晶石类金属氧化物,是粘结层抗氧化性能降低的根本原因,为热障涂层的结构设计及优化提供了依据。     

从钢在高温下的氧化特性谈节能

采用差热天平对45号钢、65Mn钢和1Cr18Ni9Ti不锈钢在高温下的氧化特性进行了实验研究。探索了钢的氧化速度与加热温度、保量时间的关系。提出了减少氧化烧损应采取的措施。     

基于轻型柴油车的柴油机氧化催化器入口温度升温特性及策略研究

选取了高、中、低负荷的3个典型工况,研究了进气节流及喷油策略对柴油机缸内燃烧过程、排放性、经济性及柴油机催化氧化器(diesel oxidation catalyst,DOC)入口温度的影响,得到全工况区域的DOC入口温度的升温策略。试验结果表明:随进气节流阀开度减小,进气流量降低,压缩压力下降,燃烧始点滞后,最高燃烧压力下降,循环指示功降低;HC排放得到抑制,其他排放恶化;DOC入口温度得到有效提升,负荷越小,温升效果越显著。喷油规律耦合进气节流发现,主喷提前角的推迟使得滞燃期缩短、后燃加重,DOC入口温度小幅度提升;近后喷油量增加可提高DOC入口温度,推迟近后喷,DOC入口温度先增大后降低,存在最佳的近后喷时刻。依据样机全工况排温分布特征,提出了不同工况区域DOC入口温度升温控制策略。     

锅炉水冷壁高温氧化试验的热分析动力学研究

为了分析锅炉水冷壁存在的高温腐蚀问题,利用高温气氛炉试验台进行了锅炉水冷壁材料20g的高温氧化试验,采用热分析动力学的方法对试验的数据进行处理和分析,求得了在810～920℃纯空气条件下20g的氧化活化能和指前因子;利用配有能谱分析仪的扫描电镜对氧化产物的结构和元素组成等进行了分析,得出了20g氧化过程中的平均的氧化速度。     

高温半透明涂层的辐射特性研究

在先进燃气轮机技术领域,具有半透明辐射特性的高温热防护涂层被广泛应用以降低高温环境下金属部件的温度。以具有氧化锆涂层的燃气轮机热端金属表面为研究对象,基于半透明涂层的多波段吸收和散射特性谱带模型,采用蒙特卡罗法和控制容积法对半透明涂层内部的辐射-导热耦合传热进行模拟计算,获得了涂层内部的温度场分布规律,进一步研究了不同光谱波段、散射特性以及涂层厚度变化对涂层表观辐射特性的影响。为特定响应波段内的辐射温度与热流测量提供基础的应用数据。     

掺混含氧燃料对柴油机氧化催化器+催化型柴油机颗粒捕集器氧化及再生特性的影响

为了研究掺烧含氧燃料对柴油机排放及柴油机氧化催化器(DOC)耦合催化型柴油机颗粒捕集器(CDPF)后处理系统低温氧化特性与再生特性的影响,基于一台4缸高压共轨柴油机,选取国五柴油、15%生物柴油-柴油(D85B15)、15%正戊醇-柴油(D85P15)、20%正戊醇-柴油(D80P20)作为燃料,在1 900m海拔环境下进行了试验。研究表明:在外特性工况下,与柴油相比,燃用D85B15和D85P15的柴油机动力性略有下降,燃用D85P15的柴油机有效热效率最高。燃用D85B15的NO_x排放略低于柴油,最高降低3.33%;而D85P15的NO_x排放有所增加,最高增加2.85%。在低负荷工况下燃用国五柴油时DOC+CDPF对CO的转化效率明显高于燃用D80P20时,2 000r/min时燃用柴油时CO转化效率高达96.8%,而D80P20只有36.9%。低速高负荷工况下燃用国五柴油与D80P20时,DOC对排气温度的提升作用均比较明显,平均提升41.8℃和42.5℃。燃用D80P20时DOC+CDPF压差升高较慢,压差最高比燃用国五柴油低6kPa,DOC后端平均温度比燃用国五柴油高10℃。柴油机燃用D80P20在高负荷尤其是低转速高负荷时可有效降低颗粒物排放,降低DOC+CDPF压差。     

耐热钢蒸汽氧化膜生长和剥落的预测方法研究

通过建立基于Larson-Miller参数法(LMP)的氧化膜生长预测模型和基于Armitt图的氧化膜剥落模型,研究了蒸汽氧化膜的生长和剥落特性,为材料的服役应用和寿命管理提供参考。结果表明：奥氏体钢中的Sanicro25、喷丸S30432、喷丸TP347H、HR3C和SP2215基于蒸汽氧化的使用温度上限为680℃,S30432、TP347H和TP347HFG基于蒸汽氧化的使用温度上限为650℃;铁素体钢中的T/P91和T/P92基于蒸汽氧化的使用温度上限为600℃,VM12和T122基于蒸汽氧化的使用温度上限为650℃。     

热老化对炭黑颗粒氧化特性影响的试验研究

基于热重分析仪,首先开展不同热老化温度、时间、氧气质量分数的热重试验,并分别采用微分法(Achar-Brindley-Sharp-Wendworth,ABSW)和阿仑尼乌斯法(Arrhenius)进行氧化动力学分析。结果表明:当老化温度区间在325～400℃时,随着老化温度的增加,活化能从181kJ/mol降低到170kJ/mol。随着老化时间的增加,颗粒的活化能从180kJ/mol降低到172kJ/mol之后在172kJ/mol保持不变。当老化氧气质量分数低于5%时,随着老化氧气质量分数的增加,活化能逐渐升高到188kJ/mol;而高于5%时,活化能从188kJ/mol降低到170kJ/mol。此外,基于高分辨透射电镜对炭黑颗粒的微观结构分析发现,随着老化温度、时间及氧气质量分数的降低,基本碳粒的壳结构更加趋于有序化,石墨化程度相对较高,氧化活性较低。     

不同过热器金属材料的高温腐蚀特性研究

考察温度、HCl浓度对3种过热器材料(20G、15CrMoG、12Cr1MoVG)腐蚀的影响规律,获得腐蚀动力学曲线。根据腐蚀动力学曲线,对不同金属材质的抗腐蚀性能做出技术评价。结果表明:温度越高,HCl浓度越大,金属材料的腐蚀速率越快。3种材料的抗腐蚀性能不同,决定其应用的工作环境不同。低温和低HCl浓度时,3种材料的腐蚀速率相差不大;且3种材料的抗腐蚀性能也相近。在高HCl浓度时,12Cr1MoVG抗腐蚀性能优于15CrMoG。     

考虑风电不确定性的电网备用优化决策方法研究

基于风电并网的国内外研究的基础上,主要进行了风电不确定性的电网备用优化决策方法研究。利用风电不确定性、机组强迫停运率和负荷波动三方面建立系统的不确定性模型。以最小化备用成本为目标,并分别以解析法和mento-carlo模拟法求解系统的可靠性指标作为约束条件,构建确定系统所需的最优旋转备用容量的数学模型。对接有风电场的IEEE RTS96系统仿真,反映了相同的备用需求随风速变化的趋势,并比较得出模拟法得到的备用结果比解析法大。在此基础上,该方法还可以对风速预测偏差,风电渗透功率对系统所需旋转备用的影响进行进一步分析。     

不同吸热涂层平板集热器的热性能衰减研究

为分析不同吸热涂层平板集热器的热性能衰减,以蓝膜、阳极氧化和黑铬集热器为研究对象,基于太阳集热器热性能测试平台,对集热器热性能及空晒老化性能进行测试。分别测试吸热涂层样品的吸收比和发射比,分析空晒前后平板集热器吸收比、发射比和瞬时效率的变化情况及影响因素。研究结果表明:在温度约为18℃的工况下,蓝膜集热器热性能为75.5%,黑铬为73.4%,阳极氧化为69.3%,吸热涂层的光学性能是影响平板集热器热性能的主要因素。平板集热器瞬时效率、吸收比和发射比变化情况的依存关系为Δη≈9.553Δα-1.213Δερ,该式可衡量平板集热器的热性能衰减度。通过空晒老化性能实验可知,提高平板集热器吸热涂层的抗腐蚀、抗氧化能力,可延长集热器的使用寿命。     

平板对流换热的(火用)传递特性研究

通过对平板紊流对流换热的炯传递特性进行分析,定义了两个无因次量——局部传（火用）Nu及平均传（火用）Nu,并给出相关表达式;以空气为介质,详细讨论了平板几何尺寸、Re及其他运行参数对传（火用）Nu的影响,并将传（火用）与传热性能作了比较,为工程中确定合理的运行参数及最佳结构参数提供参考。     

土壤高温蓄热过程中热湿传递特性的数值研究

建立了一维土壤高温蓄热热湿传递模型,采用控制容积法对模型进行离散处理,利用Matlab软件编程求解,计算分析了热源温度和土壤初始含水率对土壤温湿度场分布的影响,探讨了地下土壤热湿传递特性及水分迁移规律。     

机械混合法制备不同硬度镍基封严涂层的研究

采用火焰喷涂方法制备镍包石墨可磨耗封严涂层,通过改变送粉量及粉末混合比例来制备不同硬度的涂层,并将得到的涂层与采用不同涂覆方法得到的石棉石墨涂层进行压弯对比试验。试验结果表明,相比进口粉末,国产粉末的涂层硬度随送粉量变化较缓慢;将两种硬度差异较大的国产粉末按一定比例混合可制得所需硬度的涂层且涂层与基体结合强度较好,满足使用要求。     

不同生物质热解特性及动力学的对比研究

通过对稻壳、芒属及蓝藻进行常压热重实验,结果表明:生物质热解过程可以分为4个阶段,干燥失水、预热解、快速热解、缓慢热解.由于组成成分的差异,蓝藻的快速热解段相对稻壳及芒属相对较低.比较了热解综合特性指数大小:蓝藻＞芒属＞稻壳,即蓝藻的热解稳定性相对较差,稻壳的热解稳定性较好.用Coats-Redfern方法计算样品的热...     

基于有色Petri网的微电网被动式孤网控制方法研究

针对微电网发生被动式孤网事件后,进行并网模式转换为孤网模式的过程中的网架重构控制方法研究。利用有色Pe试网的方法,结合Multi—Agent微源协作模型构建微电网模式控制器,弥补了运用传统方法下微电网架重构时间长的缺点。在Muhi—Agent有色Petri网的基础上引入Petri网元件状态事件表,从而大大提高了重构的效率和加强了重构过程中的监控。利用IEEE16结合微电网的改进模型进行仿真验证,验证了基于Multi—Agent和有色Petri网模型的微电网模式转换控制方法,完全适用于微电网的被动式孤网转换中的经济型重构过程。     

超(超)临界锅炉高温受热面蒸汽氧化皮的生长与剥落特性

阐述了超(超)临界锅炉高温受热面蒸汽氧化皮的晶粒特点,重点分析了铁素体钢和奥氏体钢蒸汽氧化皮的结构特征及其生成和脱落现律.指出高温受热面蒸汽氧化皮的产生是不可避免的,应进一步研究各种运行条件对氧化皮程度、结构形态和剥落时机的影响,以便从机组的运行方式、检修策略和控制理念等各方面来预测和防止氧化皮的危害.     

蜂窝型陶瓷蓄热体换热器的热动态特性实验研究

对高温空气燃烧技术中的关键设备——蜂窝型陶瓷蓄热体换热器的热动态特性进行了实验测试。结果表明:蜂窝型陶瓷蓄热体换热器的压力损失随着空气流速以及蓄热体长度的不同而变化,但总体上说,其压力损失并不大;四通换向阀的换向周期和蜂窝陶瓷蓄热体换热器的体积等是影响其温度效率和热回收率等热性能的重要因素。     

不同密度煤粉的矿物质分布与燃烧特性研究

用重液浮选将一种烟煤分为高(>2.0 g/cm3)、中(1.4~2.0 g/cm3)和低(<1.4 g/cm3)3个密度段,利用SEM、XRD、XRF等分析方法,研究了不同密度原煤矿物分布、矿物成分、矿物粒径、灰成分、工业和元素分析及燃烧特性。结果显示:随着原煤密度的增加,工业分析显示煤中灰分含量增加,挥发分和固定碳含量减少;元素分析显示有机炭、元素氢和氮含量减小。低密度煤粉含少量内在矿物质,而中密度和高密度煤粉矿物质含量丰富。不同的是,前者含大量内在矿物质,后者则是以外在矿物质为主;3种密度原煤的粒度分布几乎相同,而其所含矿物质的粒径分布相差则很大。随原煤密度的增大,其所含矿物质的粒径增加很明显;3种密度原煤的热重曲线显示,低密度煤粉燃烧最为剧烈,随着密度增大则失重和放热都越来越弱。