合成射流对串列双圆柱受力特性及流场特性影响的数值模拟

合成射流能够通过改变单个圆柱尾部的旋涡脱落模态有效抑制其涡致振动,但对多圆柱结构的控制效果尚待研究。采用数值模拟研究了对称布置在上游圆柱尾部的水平合成射流对串列双圆柱的受力特性和尾流特性的影响。在研究中,来流的雷诺数恒定为150,合成射流的位置角度为45°,2个圆柱中心之间的间距比为2～10。研究结果表明,水平合成射流能够同时降低上、下游圆柱的升、阻力系数,但过大的合成射流动量系数反而会导致上、下游圆柱的阻力系数均大于无合成射流控制情况下的值。当动量系数为2和4时,上游圆柱的尾迹完全由水平合成射流主导,变得完全对称;但下游圆柱的尾部始终存在交替脱落的旋涡。     

铝–油酸/正庚烷基纳米浆体燃料液滴着火燃烧特性

采用液滴悬挂法研究了正庚烷液滴、油酸/正庚烷混合燃料液滴、含20wt%纳米铝粉的铝–油酸/正庚烷基纳米浆体燃料液滴在不同温度下(600~800℃)的着火燃烧特性。用高速摄像机观测液滴进入管式电阻炉后的着火燃烧过程,使用热电偶记录液滴周围的气相温度变化,同时通过对应的温度曲线计算液滴的着火延迟时间。结果表明,纳米铝粉和油酸的添加均能降低正庚烷液滴的着火延迟时间。随温度升高,正庚烷、油酸/正庚烷混合燃料、铝–油酸/正庚烷基纳米浆体燃料液滴的着火延迟时间显著降低,但变化趋势逐渐趋于平缓。铝–油酸/正庚烷基纳米浆体燃料液滴的着火延迟时间与环境温度满足阿累尼乌斯方程。与纯正庚烷、油酸/正庚烷混合液滴的燃烧过程相比,铝–油酸/正庚烷基浆体燃料液滴的燃烧过程有显著差异,其燃烧经历3个阶段：正庚烷稳定燃烧阶段、正庚烷微爆炸阶段和表面活性剂微爆炸阶段。铝–油酸/正庚烷基浆体燃料液滴燃烧时间延长,火焰熄灭后又复燃,且燃烧过程中发生剧烈的火焰形变和铝颗粒溅射现象,大部分铝以团聚体形式在第三阶段完成氧化还原反应。     

Co改性Fe_2O_3/AC催化剂低温SCR脱硝性能

以活性炭(AC)为载体,铁、钴为活性组分,采用等体积浸渍法制备Fe_2O_3/AC催化剂和Co-Fe_2O_3/AC催化剂。探讨了铁含量和钴对催化剂低温脱硝性能的影响。结果表明,当铁负载量为10%时能够取得比其它负载量较佳的NO转化效率;由于铁的存在,钴添加后能够均匀分散在催化剂表面,提供了更多的催化活性位,从而改善了Fe_2O_3/AC催化剂的低温选择性催化还原(SCR)脱硝活性。当Co/Fe质量比为0.7时,催化剂表现出较佳的脱硝效果。     

催化还原法脱硫化氢系统实验测试研究

设计了一种催化还原法脱硫化氢并副产硫磺的系统,并针对该系统研究了混合气体温度、氧气流量、通入氧气位置(进口与脱硫装置顶部端盖的距离)及初始H_2S体积分数对H_2S脱除率的影响。结果表明:该系统的H_2S脱除率在98%以上,随着混合气体温度的升高、氧气流量的增加或通入氧气位置与脱硫装置顶部端盖距离的增加,H_2S脱除率呈先增加后减小的趋势;随着初始H_2S体积分数的增加,H_2S脱除率略有下降,故选择合适的混合气体温度、氧气流量、通入氧气位置及初始H_2S体积分数,可显著提高该系统的H_2S脱除率。     

氯苯低压热解的原位同步辐射光电离质谱研究

氯苯类化合物及其高温热解产物是大气中重要的一类污染物, 对氯苯热解路径的研究可为防止或减少相关污 染物的排放提供基础理论指导。利用原位同步辐射光电离质谱技术 (SR-PIMS) 在 4 kPa 和 873∼1373 K 条件下开展了 氯苯流动管反应器低压热解研究, 实时鉴定了包括烯烃、芳烃和氯化芳烃等 16 种热解产物, 获得了这些产物的摩尔 分数随热解温度的变化规律。研究表明: 苯炔 (o-C6H4) 是氯苯热解形成小分子路径的关键中间体。对比本组之前氯 苯常压流动管热解的实验结果, 发现低压减弱了氯化芳烃等含氯有机物的形成途径, 表明压力条件会影响氯苯重要次 级热解产物氯化芳烃的形成。     

Fe2O3/AC催化剂的低温选择性催化还原脱硝性能

以活性焦(AC)为载体、Fe2O3为活性组分,采用等体积浸渍法制备Fe2O3/AC催化剂,研究了Fe含量对Fe2O3/AC催化剂低温脱硝性能的影响. 结果表明,当Fe负载量为6wt%时能获得比其它负载量更佳的NOx转化率,尤其在240℃时NOx转化率达93.9%,当分别有120?10?6(vol) SO2和3.5vol H2O存在时,脱硝率分别稳定在约86%和74%;催化剂孔径≤4 nm,随Fe负载量增加,孔径呈增大趋势;催化剂较稳定;Fe主要以γ-Fe2O3分散在催化剂表面,负载适量Fe2O3使表面吸附氧Oβ和Fe3+增多,为催化剂提供更多活性位,提高了Fe2O3/AC催化剂的低温选择性催化还原脱硝活性.     

不同煅烧温度下贵州兴义煤矸石的光谱学研究

采用X射线荧光光谱（XRF）、X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）研究了贵州兴义煤矸石的主要成分,不同煅烧温度下的分解机理以及最佳活化温度.XRF分析结果表明：煤矸石的主要化学组分是SiO₂,Al₂O₃和Fe₂O₃等,且烧失量较大.XRD结果表明：煤矸石主要矿物成分为高岭石、云母、菱铁矿、黄铁矿、金红石、水氯镁石、石英以及方解石等.通过不同煅烧温度的XRD和FTIR分析表明：随温度升高,煤矸石中的高岭石、云母发生脱水反应,导致煤矸石中活化的SiO₂,Al₂O₃含量增加,活性提高,但当温度高于800 ℃时,活化的SiO₂,Al₂O₃又进一步结合生成红柱石,反而使煤矸石活性降低.基于上述实验得出贵州兴义煤矸石最佳活化温度为700 ℃.     

白肋烟热解特性及其动力学

采用TG-DTG-DSC热分析联用技术研究了不同产地白肋烟的热解燃烧行为及其动力学,结果表明,从室温加热到800℃,不同产地的白肋烟热解燃烧过程均经历4个热失重过程,但温度范围不同,且每个阶段的质量和热量变化均不同,样品的主要反应发生在138~583℃内. 采用Coats-Redfern法对不同产地的白肋烟样品4个热失重阶段进行了动力学计算,结果表明,第I与第II阶段机理函数相同,而第III与第IV阶段机理函数相同;燃尽阶段的活化能明显比其他阶段的活化能高. 采用特殊收集装置收集4个热失重阶段的粒相产物,对其有害产物和致香成分的定量分析结果表明,不同产地的白肋烟样品在热解不同阶段产生的有害物质和致香成分的量有所不同,但大部分有害物质和致香成分在第II热失重阶段产生,且产生的量相对较大.     

纳米铝粉在水蒸气中的燃烧特性

针对粒径对纳米铝粉燃烧性能的影响,研究了不同粒径的纳米铝粉在水蒸气气氛中的燃烧特性,同时与其在空气气氛中的燃烧特性进行比较.结果表明,纳米铝粉粒径对其在水蒸气气氛中的着火温度影响较大,但对其燃烧的最高温度影响较小.纳米铝粉在水蒸气气氛中的着火温度比在空气气氛中的着火温度低,且最高温度也低.从燃烧现象可以发现,纳米铝粉在空气气氛中比在水蒸气气氛中燃烧剧烈,火焰亮度更强.此外,还采用扫描电镜与能谱分析联用技术对纳米铝粉在不同气氛中的燃烧产物进行了分析.