送风温度对车用跨临界CO2制冷系统影响的仿真研究

为研究送风温度对实际车用跨临界CO₂制冷系统综合性能的影响,借助GT-Suite仿真软件,建立了单级跨临界CO₂制冷系统的仿真模型。基于设计的三种工况,在风量设置上限的情况下对比了不同送风温度下系统的性能,提出了有效COP_eff的概念并对此进行研究。结果表明：在其他工况相同的条件下,提高送风温度可以提高系统的COP、有效COP_eff以及带风机功耗的有效COP_{eff, b};在低冷负荷工况下,考虑系统风机功耗后的综合性能COP_b存在最优值为3.819,即系统存在对应的最优送风温度,但当负荷增大至一定水平时,最优送风温度不再存在。     

低温场景超临界CO2循环燃煤发电系统研究

超临界CO₂循环在低温场景下,循环终端温度降低,循环压比增大,可以与燃煤锅炉很好地匹配,组成高效的燃煤发电机组。根据气候和煤炭分布,我国北方煤炭基地(如蒙东、北疆)在冬、春季有长达4个月以上的低温条件,有利于构建高效的超临界CO₂燃煤发电机组。对于3～15℃的终温工况,对超临界CO₂循环发电机组进行热力计算,并对机组的经济和社会效益作初步分析。结果表明:初始参数620℃/30 MPa的超临界CO₂循环发电机组在9℃以下低温场景下,可获得48%以上的全厂净发电效率,高于二次再热超超临界汽轮发电机组。超临界CO₂循环燃煤发电可补充可再生能源发电在冬、春季的发电量缺口,并可通过“北电南送”实现北方煤炭资源的高效利用。     

送风速度对地板送风房间空气品质影响的数值模拟

针对全尺寸地板送风办公房间,采用数值模拟方法研究了当送风量和送风温度一定时,送风速度对室内流场、温度场和污染物浓度分布的影响。研究结果表明,当送风速度小于0.9m/s时,室内气流呈置换通风状态,主动式污染物CO2呈分层分布,室内空气质量较好;当送风速度大于0.9m/s时,室内气流呈混合通风状态,不利于主动式污染物CO2的排除,但有利于排除被动式污染物苯。     

CO2饱和NaCl溶液中Cl-浓度对2Cr13不锈钢腐蚀行为的影响

Cl-对金属及合金有强烈的点蚀作用,易引起局部腐蚀失效,造成严重的经济损失。探究其腐蚀机理有利于预防Cl-对金属的腐蚀。通过极化曲线、交流阻抗等电化学测试方法,结合扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等检测手段,研究了60℃下CO2饱和NaCl溶液中Cl-浓度对2Cr13不锈钢腐蚀行为的影响,并讨论了其腐蚀机理。结果表明:在CO2饱和NaCl溶液中,Cl-存在多种影响作用,如腐蚀催化、增大H+活度、降低CO2溶解度等;随着Cl-浓度的增大,2Cr13不锈钢的再钝化能力变差,点蚀诱发敏感性增强,腐蚀速度呈现先增大后减小的变化趋势,NaCl浓度为60 g/L时,2Cr13不锈钢的腐蚀速率最大。     

北方地区某地铁站PM2．5浓度变化规律研究

随着空气污染变得越来越严重,PM2.5成为了危害人们健康的主要威胁。针对像地铁这样的人流集中,密度大,情况复杂的公共场所,关于PM2.5的研究信息却很有限。本文通过对北方城市某地铁站PM2.5的浓度进行现场实测及数据分析,得出地铁站PM2.5浓度的变化情况,为提出控制PM2.5的措施提供科学有效的依据。     

NH3/CO2制冷系统的研究

介绍了CO₂作为冷媒的主要特点及其制冷系统形式,论述了NH₃/CO₂制冷技术的研究内容和试验结论,提出了NH₃/CO₂制冷系统的最佳适用范围。通过大量的系统试验数据和分析表明,NH₃/CO₂制冷系统有着极高的运行效率和安全、环保效应。CO₂因其环保和节能的特点在不久的将来将成为最有前景的制冷剂之一。     

金属掺杂对TiO2光催化还原CO2制甲酸甲酯活性的影响

采用溶胶-凝胶法制备掺杂金属改性的TiO2光催化剂,并研究其光催化还原CO2制甲酸甲酯的反应效果。以钛酸丁酯为主要原料,制备纳米TiO2。通过改变金属掺杂量、焙烧温度、前躯体pH等,确定出适宜的催化剂制备条件。结合SEM、XRD、UV-vis等对催化剂进行了形貌、结构和吸光行为的表征。进而考察了其光催化还原CO2的活性。结果表明:溶胶-凝胶法制备掺杂金属的TiO2,可使金属均匀地分布于TiO2表面,经催化活性评价,获得适宜的掺杂元素和掺杂量,优选的制备条件为溶胶pH=2.5～3、凝胶焙烧温度500℃,在催化剂用量1mg/mL,光照强度2880μw/cm2的反应条件下,可有效地促进TiO2光催化还原CO2制甲酸甲酯。     

炭分子筛的结构和表面性质对其吸附分离CH4/N2和CO2/N2的影响

对日本Takeda(CMS-1)、Kuraray(CMS-2)和德国BF(CMS-3)3种炭分子筛(CMS)的孔结构和表面官能团进行了表征,分析了它们对CH4/N2和CO2/N2的吸附平衡和吸附动力学分离性能,以及CMS的结构与表面性质对吸附性能的影响。结果表明,CMS-1和CMS-2可实现CH4/N2的动力学分离,还可实现N2/CO2的平衡分离;CMS-3平衡分离CH4/N2和CO2/N2的效果要优于动力学分离。孔结构是影响炭分子筛分离性能的直接因素,孔径分布的差异使CMS-1和CMS-2对CH4/N2的位阻-动力学分离效应表现得更为明显;表面含氧官能团有利于提高炭分子筛的吸附分离性能。     

CaO/γ-Al2O3吸附剂吸附CO2的性能研究

采用浸渍法制备了以γ-Al2O3为载体的CaO/γ-Al2O3吸附剂,并在自制吸附剂评价装置上,研究了不同CaO负载量对CaO/γ-Al2O3吸附剂吸附性能的影响。利用XRD及BET对CaO/γ-Al2O3吸附剂的物相及结构进行了表征。实验结果表明,CaO/γ-Al2O3吸附剂对CO2有较好的吸附性能,并且CaO/γ-Al2O3吸附剂的比表面积、孔容随着CaO负载量的增大而减小。当CaO的负载量为25%(wt,下同)时,CaO/γ-Al2O3吸附剂的静吸附容量达到最大值,4.95mol/kg。     

高强度抗CO2腐蚀管线钢实验研究

在一定的轧制制度和轧后控冷速率下,通过添加适量的Cr能提高管线钢的抗CO2腐蚀能力,本工作重点研究了合金成分和轧制工艺参数对管线钢力学性能和耐腐蚀性的影响。结果表明:加入0.55%(质量分数)Cr,适当加大奥氏体未结晶区轧制时钢坯的累积变形量,并以23℃/s的冷却速率层流水冷,可得到屈服强度530MPa以上,抗CO2腐蚀性能较好的管线钢。     

暖通空调送风方式对宿舍热环境的影响分析

空调送风方式对室内气流组织分布影响显著,选择合理的空调送风方式对于改善室内空气质量至关重要.本文利用CFD软件对职工宿舍在三种空调送风方式下进行模拟,分析各项评价指标,对比三种工程常见的送风方式的优劣.结果 表明,上送下回为最佳送风方式,从而为暖通空调设计提供了科学的设计依据.     

N80钢的CO2腐蚀动力学研究

通过高温高压腐蚀实验,结合腐蚀产物膜分析和电化学测试技术对N80钢的CO2腐蚀动力学进行了研究。结果表明:随着腐蚀时间的延长,腐蚀速率呈指数递减规律;腐蚀产物膜的形成有明显的形核和晶粒长大两个阶段,它们分别受阴极过程控制和阳极过程控制;从能谱分析发现,腐蚀产物的成分在6d后达到稳定;腐蚀产物膜稳定后,EIS图谱上出现Warburg阻抗,结合极化曲线推测,产物膜阻碍Fe2+离子的扩散,使已形核的晶粒长大,腐蚀产物变得更加致密,故腐蚀阻力增大,从而急剧降低腐蚀电流密度。     

基于RBF神经网络的生物质电站高温气体CO2浓度测量方法

电站气体浓度测量对实现燃烧优化、提高燃烧效率和火焰品质、减少污染物排放具有重要意义。以CO₂气体为例进行研究,基于近红外波段可调谐激光吸收层析成像技术,提出了基于径向基(radial basis function, RBF)神经网络的高温气体CO₂浓度测量方法。通过实验获取不同浓度下的CO₂吸收可调谐激光光谱信号,计算CO₂吸收谱线和原始信号的差值,提取出描述该差异性的统计特征参数作为RBF神经网络的输入,CO₂浓度作为RBF神经网络的输出,建立了基于RBF神经网络的高温气体CO₂浓度测量仿真模型,通过仿真实例验证了该方法的有效性和正确性。与GRNN神经网络对比分析表明:RBF神经网络法可以有效提高CO₂浓度测量精度,为生物质发电高温气体计量提供理论依据。     

盐酸浓度对TiO2纳米棒的影响

采用水热合成方法在透明导电玻璃上制备了TiO2纳米棒阵列,利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等手段对样品进行分析和表征。研究了盐酸浓度对阵列形貌和结构的影响,并针对其影响机理做了进一步的探讨。结果表明,TiO2纳米棒为金红石相,在盐酸与去离子水的比例为1.0时,TiO2纳米棒阵列生长方向垂直于衬底,排列整齐,组织均匀致密。     

总压对L360NS钢在CO2/H2S/O2体系中腐蚀行为的影响

为明确总压对钢材在CO₂/H₂S/O₂体系中腐蚀行为的影响,采用高温高压反应釜、扫描电子显微镜及其附带的能谱仪、X射线衍射仪、3D光学轮廓仪等仪器,探究了不同总压对L360NS钢在CO₂/H₂S/O₂体系中腐蚀行为的影响。结果表明：总压在0.2～1.5 MPa范围内改变时,L360NS钢的均匀腐蚀速率随着总压的增大而升高。原因是总压增大导致溶液中气体含量增大,腐蚀反应动力学加快,加剧腐蚀。腐蚀产物膜底层为楔状和晶粒状产物掺混,表层为颗粒状,产物组成为FeCO₃、Fe₂O₃、FeS、FeS₂。总压增大,腐蚀坑数量增多,且出现横向、纵向扩展,局部腐蚀程度加深,这是由于腐蚀产物FeCO₃、Fe硫化物与Fe₂O₃等氧化物对基体的保护不均匀。     

NH3/CO2制冷系统应用分析

本文对NH₃/CO₂制冷系统应用进行了简要分析,从安全和节能等多个方面论述了NH₃/CO₂制冷系统的优势,并介绍了NH₃/CO₂制冷系统在相关项目应用的情况。     

超临界CO2循环冷端温度优化研究

超临界CO₂循环冷端排出的热量温度较高,优化冷端温度对于提高循环的效率有重要作用。为了获得最佳的全年平均效率,有必要引入人工制冷,使超临界CO₂循环运行在更优化的冷端温度下。针对550℃/20 MPa参数的分流再压缩方式的超临界CO₂循环,通过热力学方法,分析了自然冷却和人工制冷组合条件下,冷端温度为5~35℃的不同工况下全年平均循环效率,并对冷端温度优化方法的适用性和经济性进行了研究。选取优化的冷端温度,将自然冷却和人工制冷相结合,可提高机组的全年平均效率。对于我国北方地区,冷端温度优化方法有较佳的适用性。引入人工制冷导致机组设备投资增加,但是机组运行效率的提高带来更多的发电收入,并在机组全寿期产生可观的收入增量。     

超临界CO2中分散聚合体系的稳定剂

随着环境污染的加剧,人类环保意识逐渐增强,为了减少化工有机溶剂对环境造成的严重污染,人们正试图寻找一种新的无毒无污染的物质来代替有机溶剂。超临界CO2作为超临界流体的一种,它在环境化学中能出色地代替许多有害、有毒、易挥发、易燃的有机溶剂。主要介绍了在超临界二氧化碳介质中分散聚合体系组成及聚合机理,探讨了聚合体系中稳定剂的作用机理,详细介绍了低毒的有机硅类稳定剂及非氟硅类稳定剂的研究发展状况。最后对目前稳定剂的主要问题进行了评述,并对研究发展方向进行了展望。     

硅胶负载离子液体的CO2吸附性能影响因素研究

采用浸渍法将两种离子液体负载在A型和B型硅胶上,研究了硅胶种类和活化温度、离子液体种类和负载量、吸附剂孔径分布(PSD)等对CO2吸附效率的影响。结果表明,制得的吸附剂均具有发达的微孔结构,在0.4~0.8nm连续分布;A型硅胶经500℃活化,且[bmim]PF6用量为20%(质量分数)时,负载样品具有较好的CO2吸附性能,273K和0.1 MPa时为3.68%(质量分数);载体中引入[bmim]PF6,可以协同提高负载样品的CO2吸附量和CO2/N2选择性,且吸附速率高于纯[bmim]PF6。     

亲子乐园空调送风方式的数值模拟研究

大型综合室内亲子乐园属于高大空间,设有游乐设施和游戏的特殊性使得对空间的舒适性要求一致,但是送风气流遇阻严重,室内存在较多气流死角,影响室内空气质量和儿童健康。因此其空调设计不仅需要考虑温度、风速的空间均匀度,还要考虑各点的空气龄和PMV-PPD指标。以天津某亲子乐园为研究对象,利用scSTREAM软件对适用于该房间的辐射供冷加新风、置换通风、混合通风三种空调方式的送风效果进行数值模拟分析,从流场的均匀性、人员的热舒适性等方面对模拟结果进行探讨,研究结果表明辐射供冷加新风方式的空间均匀性和PMV指标最佳,混合通风方式的空气龄最小。