用于废岩棉处理的电阻炉设备研究与设计

废弃岩棉的处理是目前工业垃圾处理的难题,大多数废岩棉被掩埋处理,对土地环境造成污染和浪费。根据废岩棉燃烧产物对环境无害以及燃烧后体积减少量可达85%的特性设计了一款高温全纤维台车电阻炉,用于废岩棉的燃烧处理,废岩棉在炉中加热到800℃后进行保温,然后再出炉空气冷却。设备环境温度20℃,工作温度1100℃,炉膛尺寸16m×3.4m×2.2m,台车面尺寸3.2 m×3.2 m,安装功率2 500 kW,额定装炉量4.5 t。电阻炉投产后稳定运行,达到设计目标,解决了废岩棉严重浪费土地资源和污染环境的难题。     

建立变风量空调房间仿真模型的一种简便方法

变风量空调房间是一个复杂的热力系统,室内温度参数受多种因素的影响.通过分析变风量空调系统空调房间的特性,在定风量房间模型的基础上推导出变风量送风方式下空调房间的数学模型,并利用Matlab软件中的Simulink工具箱建立其仿真模型.通过与以前建立的仿真模型进行比较,证明本文所建模型的优越性.     

微型流化床中焦油热裂解和水蒸气重整的反应特性及动力学对比

采用微型流化床反应分析仪(MFBRA)考察了不同温度(T,750~950℃)和水蒸气分压(SP,10%~30%)下生物质焦油水蒸气重整过程中的气体生成、气体产物中总碳转化和焦油转化等反应特性,求算反应动力学,并与焦油热裂解特性进行比较。在热裂解过程中,随温度增加,各气体(H₂、CH₄、CO、CO₂)产率和气体产物中的总碳转化率增加,反应时间缩短。而在焦油水蒸气重整过程中,等温下的反应时间明显延长,且H₂、CH₄、CO产率和气体产物中的总碳转化率显著提升,而CO₂产率在850℃时有最大值。在焦油水蒸气重整过程中,不仅有焦油裂解,还有裂解产物与水蒸气的反应,促进碳转化。在950℃、SP=30%条件下,气体产物中的总碳转化率达到92.34%。水蒸气作用下,气体组分的产率和气体产物中的总碳转化率增加,而等温条件下的反应速率下降。水蒸气分压对各气体组分的影响具有差异性。随分压增加,CO、CH₄的生成速率和气体产物中的总碳转化的反应速率增加;H₂生成速率逐渐下降,速率稳定段扩大;CO₂生成速率在850℃时有最大值。采用均相模型求取焦油水蒸气重整反应过程中的活化能,气体产物的生成活化能(H₂、CO、CO₂和CH₄)、气体产物中的总碳转化及焦油转化的活化能明显偏低,分别为90.10、42.01、58.56、64.92、61.44和63.26 kJ/mol,对应数值明显小于焦油热裂解,说明水蒸气对焦油重整反应的促进作用。最后,将焦油热裂解动力学数据与文献数据对比,验证了MFBRA对焦油水蒸气重整反应测试的可行性和分析结果的准确性。     

釜外和釜内螺旋半圆管夹套内流体流动与换热性特性

The physical models of the outer and inner half coil jackets were simplified to two types of coiled ducts.The mathematic models of incompressible fluid at the condition of laminar flow and heat transfer in the two types of jackets for cooling process reactor were set up and solved by the semi-implicit method for pressure linked equa-tions consistent (SIMPLEC) algorithm based on a control volume method.The flow and temperature fields were given and the effects of Dean and Prandtl numbers on flow and heat transfer were studied.The results show that flow in the inner half coil jacket is found to exhibit transition of secondary flow pattern from two vortices to four vortices when the Dean number increases,but that in the outer half coil jacket is not found.The critical Dean num-ber is about 96.The inner half coil jacket has stronger heat transfer ability than the outer half coil jacket and this superiority is more evident with larger Prandtl number.However,as the Dean number is greater than 105,the flow resistance enhances more severely in the inner jacket than the outer jacket.For both jackets,the centers of the heated wall are the poorest for heat transfer.     

单环闭式循环脉动热管的动力学特性研究

为了提高脉动热管的传热效率,实现更加高效的传热效果,研究了单环闭式循环脉动热管的动力学特性。首先本文建立了弹簧-质量-阻尼模型,通过Matlab程序进行理论计算,得到了脉动热管内工质位移随时间变化的理论计算结果;然后建立仿真模拟的数值模型,计算得到了不同加热功率下液柱的位移等参数随时间的变化规律。结果表明:脉动热管内液柱的振荡频率随加热功率的增大而增大;当管内最大压力与最小压力的差值小于某一临界值时,管内工质做振荡运动,反之,工质做循环运动;脉动热管内工质的运动具有同步化现象。     

热能与动力工程专业人才培养模式及课程体系探讨

热能与动力工程高等教育是培养热能与动力工程专业人才的最主要途径。热能与动力工程专业的培养目标应该是培养能适应现代科学技术飞速发展和社会经济日益变化的复合型应用人才。为此必须实行宽口径、重基础、淡专业的通才教育。课程体系的设置上既要根据自身的实际情况,还要考虑到人才市场的要求和高等教育的人才培养规律,制订出具有自身特色的专业培养计划。这样才能使热能与动力工程专业在激烈的人才市场竞争中立于不败之地。     

多孔介质干燥过程的格子气自动机法模拟

介绍了格子气自动机模型的特点。应用该模型对多孔介质干燥过程的水分分布和干燥过程的特征进行了模拟,其结果可以给出多孔介质干燥过程液体分布的细节,也可得到表征多孔介质干燥过程的宏观特征曲线。初步研究表明:格子气自动机模型可用于模拟复杂边界条件的多孔介质体的干燥过程。     

格子气自动机法模拟液滴微粒的形成

介绍了近年来以流体力学和分子动力学为背景而发展起来的格子气自动机法．应用由格子气自动机方法扩展的LG模型，定性的模拟了二维空间中液体在表面张力的作用下，液滴的形成及变形过程，且其数值计算结果满足Laplace方程式．     

一种新型微泵的结构设计及其流体的有限元分析

提出一种双腔微泵结构设计方案，建立微泵膜片的有限元模型，应用有限元流固耦合分析对流体进行模拟，经过分析计算，得到微泵的输出流量，并模拟出流速和压力的变化情况，从而较为全面地认识微泵系统的流体特性．     

印尼油砂热解过程中微量元素迁移规律的研究

采用逐级化学提取法对油砂中Li、V、Mn、Ni、Cu、Zn、Ga、Cd和Pb进行6种赋存状态的提取,分析各元素的赋存状态.利用电感耦合等离子体质谱仪测定油砂及半焦中9种元素的含量,分析元素在样品热解过程中的迁移规律.结果显示在6种赋存状态中9种重金属元素均有分布,同种油砂中不同元素的赋存形态存在一定的差异,Ga、Pb和Li均未出现在某一形态中突出赋存的情况,其余6种元素则存在在某一赋存状态占比较大的现象;热解实验显示,除Li外其他元素的迁移率都呈现出在500 ℃以下随温度升高不断增加,500 ℃到600 ℃之间放缓,在600 ℃以上再次快速增加的趋势.当热解温度为900 ℃时,9种微量元素的迁移率为40 %~90 %;Cd在油砂中富集程度较高,并且热解过程中迁移率可高达90 %以上,对环境的潜在危害较大.