Ar提高CO2置换CH4水合物置换率研究

为验证Ar促进CO2置换CH4水合物实验方案的可行性,在自行设计的实验台上开展了可行性实验。通过设置不同的Ar/CO2的混合比例对照实验,研究在相同置换温度、压力条件下,充入不同Ar含量对置换过程中不同时刻CH4置换量、Ar和CO2的残余量及置换率的影响规律。置换实验的压力为3.5 MPa,温度为278.15 K,置换气体分别为纯CO2、Ar和CO2的混合气（混合比为1∶〖KG-2mm〗3、1∶〖KG-2mm〗4、1∶〖KG-2mm〗9）。实验研究表明：纯CO2置换CH4的置换率仅为46%,混合比为1∶〖KG-2mm〗3、1∶〖KG-2mm〗4、1∶〖KG-2mm〗9的混合气置换率分别为21%、63%和66%,所以Ar作为小分子气体添加剂促进了CO2置换CH4水合物,提高了CH4的置换率;随着充入Ar比率的增大,不同时刻CH4的置换量及置换率均有所提高,Ar和CO2的残余量有所减少;在置换反应的初始阶段CH4的置换率增长较快,在置换反应中后期,CH4的置换率变化平缓。     

基于分子动力学的充气压力影响脉管制冷机性能机理研究

为了进一步探究脉管制冷机的内部运行机理,基于分子动力学仿真对脉管内气体交变流动进行了分析研究.研究结果表明:当充气压力增大时,脉管内压比、质量流量增大,冷端最低制冷温度下降,热端温度上升,但对压力波、温度波和质量流量波相位没有影响.在不考虑压缩机级后换热器和回热器的情况下,在压缩机出口处,压力波超前流速波的相位角大约为...     

斯特林冰箱的温度场模拟与实验研究

与传统的蒸汽压缩式制冷机相比,斯特林冰箱具有制冷温度区间广、启动电流低、制冷量易调、效率高,且无制冷剂污染的特点。由于斯特林冰箱在环保节能方面具有明显的优势,因而作为冰箱、冷柜,其对于小容量冰箱的冷源具有相当大的优越性。对斯特林冰箱进行了箱体设计,并在制冷温度为193 K时对冰箱箱体进行了布点,测量冰箱温度场变化,并运用Fluent软件对冰箱的温度场进行了模拟,将模拟结果与实验结果进行了比较,得出两者差值,并对其原因进行了分析。研究发现,箱体内部存在一定的温度梯度,制冷冷端面积较小,不利于冷量的传递。     

HCFC-141b水合物海水淡化试验研究

首先介绍了海水淡化方法以及水合物法海水淡化的发展,接下来初步试验探究了HCFC-141b在盐水中生成水合物的实验,测出盐水溶液在水合物生成前后盐度的变化,由结果分析可知采用水合物的生成和分解可以实现海水淡化的目的。最后提出水合物法海水淡化目前存在的问题以及对工质要求、对试验装置的改进建议。     

机械强化制备二氧化碳水合物的特性研究

搅拌是促进CO2水合物快速制备的1种有效的机械强化方法。为提高水合物的生成速率并且降低能耗,在小型高压水合物反应装置上实验研究不同搅拌时机对CO2水合物生成特性的影响。结果发现,搅拌可以大大提高CO2的溶解速率,使CO2气体在3 min内即可达到溶解饱和。此外,水合物生成过程中搅拌时机的选择也非常关键。研究发现,仅在气体溶解和降温成核过程中实施35 min的搅拌不仅可以显著提高CO2水合物的生成速率,而且大大缩短了搅拌时间,与静态反应系统相比,能耗可降低86%。     

微纳尺寸微通道流动与换热研究综述

为了更好地了解近年来微通道研究的发展状况,基于微通道两个不同的尺度级别（微米级、纳米级）,对国内外相关研究成果进行了综述。通过对比分析发现,学者们对影响微通道流动与换热的因素,如工质侧的工质种类、微通道侧的通道结构、制作材料以及微尺度效应等进行了研究,但有些结论仍存在争议,甚至部分结果之间相互矛盾。在纳米通道的研究中,由于无法进行实验研究,数值模拟方法得到了广泛的应用;并且在大部分研究中主要采用分子动力学方法;在纳米通道内原子势能对换热性能产生了较大影响。     

液滴通过圆形表面的格子Boltzmann模拟

为了探究液滴在通过圆形表面的运动过程中固体表面的润湿性对液滴运动的影响,基于S-C伪势模型的介观格子Boltzmann方法(LBM),课题组对重力场下液滴的运动过程进行了二维数值模拟,并考虑了气-液、液-固间的相互作用力与重力的影响。同时采用MATLAB软件图像处理中的边缘检测技术来提取液滴轮廓线,然后以多项式拟合的方法来获得液滴的接触角。计算结果表明:液滴的整体运动速度会随着接触角的增大而增大,而且都会经历一个相同的速度变化过程,同时在液滴下落的过程中存在一个临界接触角。该研究表明润湿性对液滴运动有显著的影响,其模拟结果对液滴动力学的仿真有一定的参考价值。     

H型气体水合物稳定性的分子动力学模拟

采用分子动力学方法,模拟了晶穴占有和温度变化对H型气体水合物稳定性的影响。通过考察模拟过程中最终构象、径向分布函数等分子微观特征,分析晶穴占有和温度变化对H型水合物晶体结构稳定性的影响。模拟结果表明晶穴填充物对H型水合物晶体结构稳定性具有重要作用,而温度对其稳定性的影响则相对较小。     

一种新型储氢方法——水合物储氢的研究概况与发展方向

指出了氢能对人类可持续发展的重要意义,介绍了一种新型的储氢方法——采用水合物储存氢气的方法,主要从Ⅰ型、Ⅱ型、H型、半笼形等不同的储氢水合物结构展开论述,介绍了国内外采在水合物储氢方面的研究进展。这门技术还达不到实用的储氢密度,还处于起步研究阶段,不同研究者的研究结果有很大差异,所以为了提高这门技术还有很多工作有待进行。最后,从3个方面指出了今后应该进一步开展研究的重要内容。     

《低温绝热技术》英语教学实践

英语教学正成为我国高等教育改革的热点,越来越多的高校已实施或正准备实施英语教学。本文介绍了目前我国高校英语教学的现状及存在的问题,讨论了《低温绝热技术》专业课程进行英语教学的必要性,并对其英语教学模式、教学手段和方法及考核方式作了实践性探讨,取得了良好的效果。