O2/CO2气氛下烟煤燃烧过程中S的析出特性

通过X射线光电子能谱仪对徐州烟煤中S的存在形态进行分析,在常压热重分析仪上进行了烟煤在模拟空气和不同O2/CO2浓度下的燃烧试验,并通过傅里叶变换红外光谱仪对其中S的释放进行测量。结果发现,在模拟空气气氛和30%O2/70%CO2气氛下,煤燃烧过程中SO2的排放浓度随时间呈双峰析出;在21%O2/79%CO2气氛下,SO2浓度随时间变化出现3个峰值;在高O2浓度下(不小于40%)时,SO2随时间呈单峰析出。在空气气氛下,烟煤燃烧的SO2总生成量比在同等O2浓度的O2/CO2气氛下小;随着O2浓度的提高,O2/CO2气氛下烟煤燃烧的SO2总生成量先升高后减小。     

纳米颗粒的流化特征及滞后现象研究

为研究纳米颗粒的流化特征以及滞后现象,通过实验考察SiO_2、Al_2O_3和TiO_2纳米颗粒的流化行为,详细比较了在纳米颗粒流化过程中正向和反向的流化状态及床层压降之间的差异.结果表明:在稳定流化状态下,3种纳米颗粒的床层压降和流化状态有所差异,SiO_2表现为聚团散式流态化,Al_2O_3和TiO_2表现为聚团鼓泡流态化;3种纳米颗粒的正向流化均出现了显著滞后,在正向流化过程中床层压降和膨胀高度波动较大,而反向流化时相对平稳;通过设计"正-反-正"流化实验,发现二次正向流化曲线与反向流化曲线几乎重合,没有出现滞后现象,说明初始床层纳米颗粒的堆积结构和内聚力是引起流化滞后的原因.     

市政污泥中低温气化及重金属迁移转化特性

利用管式炉进行了污泥CO₂气化实验,并与N₂热解实验进行对比,系统研究了污泥中低温气化及重金属迁移转化特性。研究发现：热解过程中各可燃气体释放速率峰值出现的时间顺序为CO峰 < H₂次峰 < CH₄峰≈C_nH_m峰 < H₂主峰,气化过程中为CO主峰 < CH₄峰≈C_nH_m峰 < H₂主峰 < CO次峰。在450~550℃的区间内,气化和热解的冷煤气效率、样品失重率及残渣含碳量均相近,温度超过550℃冷煤气效率差距逐渐增大,温度超过700℃,样品失重率及残渣含碳量差距逐渐增大。气化温度为850℃时,冷煤气效率达87%。在450~700℃的区间内,气化残渣中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb的残留率均随温度增加呈缓慢降低的趋势,在700~850℃区间,上述重金属的残留率下降较快。Cd的残留率在450~550℃区间缓慢下降,550~700℃区间快速降低,700~850℃区间缓慢降低。气化残渣中Cr、Ni、Zn、As、Cd的稳定形态所占比例相较于污泥原样明显提高,而Pb、Cu的稳定形态所占比例与污泥原样相近。污泥中温（700℃）气化时,冷煤气效率约为50%,气化残渣中Cr、Ni、Cu、Zn、As的残留率约为高温（850℃）下的1.2倍,Pb约为2.7倍,Cd为7.5倍,残渣中各重金属的稳定形态比例与高温时接近,环境危害性小。     

斜坡单元支持下区域泥石流危险性AHP-RBF评价模型

通过分析目前区域泥石流危险性评价研究中评价单元、指标体系及其提取方法、评价模型3个关键内容对评价结果的影响,将斜坡单元作为区域泥石流灾害评价的基础评价单元并提出斜坡单元的自动定量划分方法;提出区域泥石流危险性评价的指标体系（即斜坡面积、主沟长度、斜坡相对高差、平均坡度、斜坡切割密度、平均主沟坡降、植被覆盖率、地层岩性共8个指标）,并通过GIS技术提取指标体系;提出区域泥石流危险性评价的APH-RBF神经网络评价模型.以湖北省神农架林区灾害防治示范区木鱼镇为研究对象,采用已查明的泥石流灾害点的位置资料,验证本模型评价结果的合理性,为示范区的防灾减灾及村镇规划提供参考.     

城市污泥流化床燃烧过程中气态污染物排放特性

在6kW_th鼓泡流化床实验台上进行了城市污泥的燃烧实验,研究了烟气再循环气氛和空气气氛下燃烧温度、过量氧气系数、二次风比率对气态污染物排放特性的影响。研究结果表明：燃烧温度升高,NO排放浓度明显升高,SO₂排放浓度亦呈上升趋势;过量氧气系数提高,NO排放浓度呈显著上升趋势,SO₂排放浓度则呈下降趋势;增大二次风比率,NO排放浓度呈现先降低后升高的趋势,但总体减排效果并不明显,SO₂排放浓度出现少量增长;烟气再循环工况下,NO排放浓度随燃烧温度和过量氧气系数变化的趋势与空气气氛燃烧时一致;烟气再循环率从0增加至1,NO排放浓度明显下降;烟气再循环率达到较高值后,NO排放浓度随之提高而降低的趋势减弱;烟气再循环率逐渐升高过程的前期,烟气中CO浓度出现显著升高;再循环率超过0.3后,CO浓度在一定范围内波动,不再升高。     

加利福尼亚州调水工程对生态环境的负面影响

大型跨流域调水工程由于改变了原有区域水资源的时空分布特征，必然会对当地的生态环境产生不利的影响。通过对加利福尼亚州主要调水工程的设计和运行状况进行调研，对生态环境的小利影响进行分析总结，以期为我国南水北调工程的设计施工及运行调度提供一定的借鉴。     

湿颗粒倾斜碰撞恢复系数的直接数值模拟

通过耦合VOF(volume of fluid)和重叠网格的方法，对表面附着液滴的“颗粒-颗粒”倾斜碰撞进行了直接数值模拟，获得了碰撞过程中液桥演变、颗粒运动、碰撞恢复系数的变化规律。在不同碰撞角度条件下，法向碰撞是液体对碰撞恢复系数影响最显著的情况。随着液体黏度的增加，法向恢复系数和总恢复系数降低，而切向恢复系数略微增加。随着碰撞速度的增加，法向恢复系数和总恢复系数增加，而切向恢复系数降低。在倾斜碰撞中，颗粒的旋转对于颗粒分离具有促进作用，液桥可对颗粒产生剪切作用使得部分切向动能转化为法向动能。研究结果可以为发展湿颗粒碰撞简化模型提供基础数据。     

基于多源遥感数据的黄河数字流域模型改进

山区河流水系众多，往往因地势险要难以现场量测获得河流基础信息，是典型的缺资料地区。本文结合多源遥感提取的68个河流断面及34个水文站实测断面，建立了黄河中游各级别河流的断面概化模型。融合传统线状DEM水系及河流表面、概化断面构建河道边界形态。针对黄河数字流域模型，基于不同级别河流的河道边界条件建立了断面判别模块，改进其汇流模型。以黄河一级支流皇甫川流域为例，以2010—2015年的资料率定模型，以2016年汛期日径流及年内3场典型洪水过程验证模拟效果。结果表明，改进后的模型输入参数均可由遥感观测获取，且日流量模拟的纳什效率系数高于0.8，流速及水深的模拟误差分别为7%、9%，全时期洪峰流量的模拟误差平均为15%、峰现时间误差约1.4 h，均较改进前明显提升。研究成果可为山区河流水文过程模拟及河流地貌演化等研究提供重要的基础数据和技术参考。