化工设备紧急泄爆的安全设计

介绍了在化学爆炸超压条件下，化工设备紧急泄爆的安全设计。经工业应用证明，该设计安全可靠，是一种较理想的设计方法。     

固体氧化物燃料电池阳极结构研究进展

概述了有关固体氧化物燃料电池(SOFC)阳极结构研究的进展,探讨了阳极的组成材料、孔隙率、孔的微观结构、多层结构以及界面性质等因素对SOFC性能的影响。分析了多孔阳极的微观结构,指出各向异性的孔状结构会损害阳极性能。总结了阳极材料制备工艺参数对阳极孔隙率的影响。比较了近年来开发的几种多层阳极并指出其结构特点以及制备工艺的难点。介绍了加入混合导体层来改善SOFC电极/电解质界面性质的方法。     

人工神经网络技术在超临界流体密度预测中的应用

超临界流体的性质常与其密度相关。因此,如何精确计算超临界流体在不同操作条件下的密度值,对于超临界流体过程的研究和设计均十分重要。本文尝试采用人工神经网络技术来预测计算超临界流体的密度。网络结构为3层BP网,经优化中间隐藏层单元数为6。通过训练和学习,在压力6MPa-8MPa、温度300K-320K范围内,神经网络预测的密度值,其相对误差<0.35％。比P-B状态方程计算的结果精确。     

超临界二氧化碳传热特性的研究

超临界流体是新兴的化工技术之一,其传热特性是其工程应用研究的重要方向。由于在超临界压力条件下流体的热物性随温度和压力的变化比在亚临界压力条件下更加剧烈,相应的传热与传质过程也更加复杂,这对改善化学工程上传统的传质、传热过程具有重要意义。     

固体氧化物燃料电池中CH4与CO2重整反应的研究

概述了有关CH4和CO2重整反应在固体氧化物燃料电池(SOFC)中的研究进展.对该反应在SOFC阳极活化及重整的反应机理进行了探讨;讨论了反应温度、压力等因素对阳极表面产生积碳的影响,分析了有利于消除积碳、促进反应进行的压力及温度范围;介绍了开发新型、高效、抗积碳的阳极材料来改善SOFC阳极积碳状况的方法,如:在阳极材料中添加不同的活化成分、助剂及选择不同载体等.     

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密闭空间可燃气体爆炸一直是化工、石油、矿业、冶金等行业的重大灾害之一。由于可燃性气体燃料与空气混合物爆源具有能量密度小、爆源体积大、能量释放时问长等特点，所以点源强爆炸近似不再成立。章从流体力学和化学反应动力学守恒方程出发，对管道内可燃气体爆燃进行了数值模拟，获得了不同时刻爆燃的压力场、温度场、密度场，讨论了可燃气体活性、组分以及管道长度对爆燃压力和压力上升速率的影响，为工程上防爆、抑爆、泄爆提供了理论基础和数据。     

爆破片装置流阻系数数值仿真研究

在实际应用中,很多安装了爆破片装置的工况无法满足泄放系数法所规定的条件,而采用流体阻力系数法对爆破片装置的泄放能力进行计算,大尺寸、高压力的爆破片装置往往不具备试验条件,无法采用流阻系数测试装置获得相应的数据。为了解决此问题,建立爆破片装置泄放过程的数值模型,研究管道内的压力、速度和温度分布。结果表明,在泄放过程中,在爆破片装置所在处,管道内流体速度大、温度低、管壁温度较高。安装爆破片装置的管道内形成阻力的原因主要是由于爆破片位置的管道横截面发生了变化,流速增加,进而改变了流动状态。利用数值仿真计算结果可对试验范围进行扩充,计算不同规格爆破片装置的流阻系数值,为爆破片装置泄放能力的判定提供有效依据。     

移动式压力容器安全监测系统的设计与实现

针对移动式压力容器储运过程中的安全问题,介绍了一种基于LabVIEW平台的安全监测系统。该系统采用89C52型单片机作为数据采集系统(下位机)的核心,利用RS485协议将数据上传并通过USB接口送至PC机(上位机),上位机监控系统运用图形化编程语言LabVIEW建立的虚拟仪器面板,完成数据显示、分析与处理。     

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用于压力设备与管道超压安全泄放的安全阀不可能密而不漏，因而对有毒介质、稀有元素介质等场合常用爆破膜代替安全阀或采用爆破膜在前安全阀在后的组合式结构。但受侧向载荷作用的金属薄膜（壳）结构由于其几何及材料的非线性特点使得解析计算工作非常困难，目前其设计和制造主要依赖于实验。通过一个普通结构实例，基于Total Lagrange列式，对5种类型壳元进行了几何及材料非线性耦合分析的考核，并选择其中的4结点四边形混和壳元对径向带槽防爆结构进行了有限应变弹塑性有限元分析。结合实验结果发现：等效应力的最大值出现在10%～22%径向位置的沟槽根部；结构的极限载荷与槽底余厚之间存在着明显的线性关系；此外，带槽结构的极限载荷要明显小于厚度为槽底余厚的普通结构的极限载荷。最后从理论上对上述结论给予了解释。     

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在石油、化工、矿业等行业中，密闭容器内可燃气体爆炸的事故屡屡发生，造成了巨大的经济损失和人员伤亡。有效地预测爆炸超压，研究可燃气体爆炸成灾模式及其防治技术具有重要的社会意义和经济意义。为此，从流体力学和化学反应动力学方程出发，建立了数学模型，采用SIMPLE算法，对大型球形密闭容器内可燃气体爆炸过程进行了数值模拟，获得了不同时刻爆燃的速度场、密度场、浓度场、温度场，为工程上防爆、抑爆、泄爆提供了理论基础和数据。