电磁轴承驱动级电压与电流对转速和控制精度影响的研究

从机电耦合的角度研究了电磁轴承驱动级电源电压、控制电流对转速和控制精度的影响。导出了根据转速和控制精度选取电源电压和控制电流的两个公式,为设计提供了理论根据。设计实例的试验结果和理论分析取得了很好的一致性。     

深部煤炭地下气化制氢碳排放核算及碳减排潜力分析

创新煤炭开发利用技术以降低煤炭从生产到利用全生命周期内的碳排放,是符合我国能源禀赋特点的煤基清洁能源路线。地下气化是深部煤炭原位开采的潜力方式之一,耦合CCS/CCUS(碳捕集与封存/碳捕集、利用及封存)的深部煤炭地下气化制氢技术路线不仅可以利用丰富的深部煤炭资源,而且有望成为一种理想的煤基低成本制氢路线。基于世界上唯一的千米级深部煤炭地下气化试验数据,结合Aspen Plus过程模拟,开展了深部煤炭地下气化制氢碳排放核算及碳减排潜力分析。与商业化的Lurgi煤炭地面气化制氢路线作对比,利用生命周期评价方法建立了2种工艺的全生命周期碳排放计算模型,比较了2种制氢路线的生命周期碳排放。评估了深部煤炭地下气化制氢的CCS/CCUS路径及碳减排潜力。研究结果表明,在氢气生产能力为12亿Nm³/a情形下,深部煤炭地下气化制氢和Lurgi煤炭地面气化制氢生命周期内的碳排放分别为3.29×10⁶ t CO₂-eq (当量二氧化碳)和3.93×10⁶ t CO₂-eq,其中以废气形式直接排放...     

轴流式磁悬浮人工心脏泵磁悬浮轴承系统设计

人工心脏泵要求体积小、质量轻、功耗低。为契合上述要求,实现人工心脏泵转子的五自由度全悬浮,采用径向永磁轴承和轴向电磁轴承相结合的磁悬浮系统,在对轴流式人工心脏泵转子受力分析的基础上,提出了低功耗和单轴向电磁轴承这两种磁悬浮轴承系统结构设计方法,给出了采用这两种方法进行结构设计时,径向永磁轴承和轴向电磁轴承的设计原则。比较来看,采用单轴向电磁轴承结构设计方法虽然会增加电磁轴承的功耗,但是大大降低了系统的体积和质量;简化系统结构和电磁轴承的控制复杂性,更具优势。根据单轴向电磁轴承设计方法,设计并加工一台轴流式磁悬浮人工心脏泵原型机,成功实现转子的五自由度稳定悬浮,验证了所提方法的可行性,为磁悬浮人工心脏泵的结构设计提供参考依据。     

煤炭地下气化特征污染物迁移行为探测

煤炭地下气化潜在的地下水污染风险,是煤炭地下气化产业化的关键技术及瓶颈技术。采用直接钻探法对我国首个钻孔式地下气化炉进行了燃空区探测,并对不同气化区域的煤、岩、半焦、灰渣样品进行了取样。开展了探测样品的浸出实验,研究了浸出液中特征气化污染物及污染指标挥发酚、氨氮及COD的迁移范围及迁移特征,探讨了污染物的迁移路径。研究结果表明,特征污染物的迁移主要发生在中心气化区内,挥发酚及氨气在煤层顶板内发生了垂直向上的迁移,煤层顶板垮落带及裂隙带是污染物迁移的主要通道。污染物向底板岩层渗透迁移的倾向极低。在气化边界区域,煤层顶板内没有形成污染物迁移通道,未发现污染物向围岩的迁移。气化煤田的科学选址是煤炭地下气化地下水污染防治的重要环节。     

铷频标中制作吸收泡的一种新方法

提出了利用微波慢波结构的铷频标制作吸收泡的一种新方法,不仅可以加强铷原子与微波场的相互作用,提高0-0跃迁谱线的信噪比,将改善铷频标的稳定度,还可以增强吸收泡的机械强度,提高合格率,特别对在真空下工作的铷频标更为有利.     

元堡长焰煤煤焦-二氧化碳气化特性研究

为考察元堡长焰煤煤焦的二氧化碳气化反应特性,采用自制的大剂量热天平,运用等温热重技术,在温度800~1 100℃内,进行了块状煤焦-CO2气化试验。结果表明,在1 000℃以下,温度对反应速率影响较小,反应开始时气化速率较低,随时间延长呈现先升高后降低的趋势,但变化幅度较小;温度超过1 000℃后,气化速率随温度变化明显,且在反应初期即达到最大值,随后反应速率逐渐降低。采用混合反应模型对试验数据进行处理,求得元堡煤焦-CO2气化反应活化能为96.8 kJ/mol,采用等转化率法计算得到气化反应活化能为84.3~117.5 kJ/mol,两者的计算结果基本相符,初步证明元堡煤焦-CO2气化反应动力学模型符合混合反应模型。     

煤焦-水蒸气气化过程中多环芳烃生成与分布规律

为对煤层气化过程中生成的典型污染物多环芳烃(PAHs)进行有效控制,采用模拟固定床气化炉研究了内蒙古乌兰察布褐煤在煤焦-水蒸气气化条件下PAHs的生成及分布规律。结果表明,煤焦-水蒸气气化低温煤气中的PAHs以3环芳烃为主,含量最高的为苊和二氢苊。气化温度由900℃上升至1 000℃,PAHs生成总量由73.19 mg/kg降至9.40 mg/kg,降幅达90%;进一步升高温度至1 100℃,PAHs生成总量有所上升。水蒸气流量由0.17 mol/min增至0.61 mol/min,PAHs的生成总量整体呈现先升高后降低的趋势。水蒸气流量为0.39 mol/min时,PAHs生成量最大,为73.19mg/kg,为最小生成量的1.5倍。维持气化温度在1 000~1 100℃,可有效降低PAHs的生成。增加水蒸气用量,低温煤气中的PAHs含量降低,此时须加强对煤气冷凝水中PAHs的处理。     

基于干扰观测器的磁轴承开关功放延时补偿

为了解决延时引起的磁轴承系统稳定裕度下降问题,针对磁轴承开关功率放大器中存在的固有延时和可变延时进行了研究,提出了一种利用干扰观测器(disturbance observer,DOB)理论的时间延时补偿方法。该方法将开关功率放大器中产生的延时作为扰动项等效到输入端,并构造相应的干扰观测器模型对扰动项进行估计,实现对磁轴承开关功率放大器的延时补偿。仿真和实验结果表明,干扰观测器可以有效的降低超调,减小波形滞后失真,提高跟踪性能,从而验证此方法对于提高系统的动态响应速度是可行有效的。     

刘庄煤气化反应动力学特征的研究

针对煤炭在气化过程中高温的碳与二氧化碳和水蒸汽发生的非均匀向反应决定了出口煤气的组分和热值这一问题,在实验的基础上,研究了刘庄煤气化过程中ＣＯ２还原反应和Ｈ２Ｏ（ｇ）分解反应的动力学特征,确定了其化学反应的速率表达式,得出其反应活化能分别为１４０．４１ｋＪ／ｍｏｌ和１７１．５３ｋＪ／ｍｏｌ。     

酚醛树脂基炭-炭复合膜的制备

本文用浸渍法制备了酚醛树脂管式炭一炭复合膜,采用泡点法对其孔径及孔径分布进行了测定。实验结果表明：浸渍法可以有效地改善炭支撑体孔径分布,随着浸渍液浓度及浸渍次数的增加,炭膜平均孔径变小,孔径分布变窄;热解条件对炭膜性能也有影响,适宜的热解条件是;升湿速率３℃／ｍｉｎ热解终温８００℃,恒温时间０～３０ｍｉｎ。扫描电镜对民面微观形态观察表明,膜层与支撑体之间结合良好。