槽式复合多曲面聚光集热器光学分析及性能研究北大核心CSCD

鉴于传统槽式复合多曲面聚光集热器所固有的吸热体表面换热方式、吸热体与循环介质换热面积恒定等对集热效率提升造成限制,文章提出了可优化吸热体的槽式复合多曲面聚光集热器。通过在聚光集热器焦斑位置单层玻璃管内安装吸热体以实现光热体内换热、循环流速与吸热体换热面积的优化。首先,利用光学仿真软件TracePro计算分析了星形六翼吸热体、V形吸热体对聚光器光学性能的影响机理,基于此,在实际天气条件下,开展了聚光器内嵌星形六翼吸热体时集热性能的测试研究,分析了聚光器进、出口温差、瞬时集热量随气象条件的变化规律。结果表明,当入射偏角小于15°时,聚光器的聚光效率和光线接收率受入射偏角影响较小,光线正入射时,内嵌星形六翼吸热体的聚光器聚光效率与光线接收率最高,分别为73.08%和95.20%,当径向入射偏角为0~20°时,聚光器内嵌星形六翼吸热体时的聚光效率与光线接收率分别比内嵌V形吸热体时高6.50%和8.46%。在晴好天气下,聚光器进、出口温差、瞬时集热量与太阳辐照度变化趋势一致,且均在正午时达到最大值,分别为38.4℃和667.34 W,此时聚光器的光热转化效率为65.03%。     

超细凹凸棒土机械化学法表面改性及其在LLDPE中的应用

使用搅拌球磨机,利用机械化学法,以硬脂酸作为改性剂,对凹凸棒土进行超细粉碎与表面改性一体化试验,优化工艺条件下改性凹土粉体的活化指数可达0.97,粉体中位径d50为0.64μm.凹土改性前后的红外谱图对比说明硬脂酸与凹土粉体表面产生化学吸附.将改性凹土作为填充剂加入线性低密度聚乙烯(LLDPE),在改性凹土的填充量为6%时,拉伸强度比同填充量的未改性凹土提高28.3%,断裂伸长率提高了12.2%.截面形貌分析图谱表明,改性凹土和基体树脂间建立起牢固的界面结合,边缘过渡平滑,复合材料相关力学性能得到改善.     

搅拌釜稳定器性能的验证实验

大中型搅拌釜如发酵罐等为了避免染菌和消毒彻底,常采用取消搅拌轴中间轴承和底部轴承,而在搅拌桨上方或下方加装稳定器的方法。本文通过实验方法验证了稳定器的稳定性能及其影响因素,推算出了搅拌轴轴端挠度与实测挠度的关系式及挠度与流体力的关系式。     

管式固定床反应器柱状颗粒床层流体流动模拟与实验研究

针对管式固定床反应器内管束数量多、规模大等特点,选取单个管束作为特征结构。对装填不同直径柱状颗粒的管束,采用程序坐标定位的方法,建立柱状颗粒床层的物理模型。采用DEM与CFD联合数值仿真方法,探究反应管内径与柱状颗粒的等比表面积球当量直径之比(管径比Di/dp)对柱状颗粒床层流体流动的影响,并建立单管固定床反应器试验台,采用差压测试方法进行实验研究。结果表明,当Di/dp由5.37增至12.75时,床层空隙率和流体分布均匀性均得到改善,壁面效应的影响由床层中心减弱到管壁。基于数值模拟及实验结果对Di/dp=12.75的柱状颗粒床层进行床层压降Ergun公式常系数修正,CFD模拟计算的结果与拟合公式吻合较好。研究结果能为固定床反应器压降预测提供参考。     

离心式超细空气分级机研究——分级机内腔流场

采用ｋ－ε双方程湍流模型对分级机内腔的气流场进行数值计算, 并将数值计算结果与五孔球形探针的测量结果相比较。绘制分级机内腔气流场中三维速度、压力分布的数值计算结果与五孔球形探针测量结果的比较图谱, 两者结果吻合较好。     

基于VB的搅拌传动装置设计软件开发

在总结经验公式的基础上,利用VB软件进行编程,通过建立关系型数据库,开发出具有对搅拌传动装置进行设计选型功能的智能化软件。其中通过对搅拌功率计算公式的比较,引入了修正系数;对于不同桨型的计算采用了当量和建立普遍化关联式的方法,简化了设计过程,缩短了软件开发的时间;该软件具有较好的二次开发和数据库扩充功能。     

柱状颗粒沉降过程的CFD-DEM联合仿真和实验研究

针对柱状催化剂颗粒相对于球形颗粒的不同运动特性,选择不同长度直径为2 mm的5种柱状颗粒,采用CFD-DEM数值模拟仿真,研究柱状颗粒在管状容器中沉降的运动行为,并建立柱状颗粒沉降试验台,采用高速摄像拍摄的方法进行实验研究。结果表明,在不同位置释放相同直径和长度的柱状颗粒时,靠近壁面释放的颗粒会在沉降过程中向中心漂移,且比中心释放的颗粒沉降更慢,时间更长;改变柱状颗粒与水平面的夹角,在圆管中心释放颗粒,最终颗粒都会旋转至水平状态,与水平面夹角越大,底部所受阻力越大,转动持续时间随之增加;推导柱状颗粒沉降斯托克斯方程,并通过实验数据对方程中的阻力系数进行修正,将修正后的阻力系数导入用户自定义函数(UDF)计算颗粒沉降末速度,相对误差从原来使用球形颗粒阻力系数的50%下降到17%以内,模拟较为可靠。     

降低减压渣油延迟焦化石油焦产品硫含量的研究

基于砜与亚砜的化学键键能低于噻吩化学键能，提出采用乙酸/双氧水氧化体系对减压渣油进行预氧化处理以降低延迟焦化石油焦产品的硫含量，同时考察了氧化减黏、水力空化强化氧化-减黏等工艺对延迟焦化石油焦硫含量的影响。结果表明，空化压力8 MPa，处理1次，并在410 ℃下减黏1 h时石油焦硫含量的降低效果最佳，硫质量分数由初始的4.12%降低至3.21%，同时产品分布数据表明，此条件下石油焦产率降低2.35百分点，液体收率提高1.93百分点。     

CO2增压机油箱水含量高的分析及处理

针对CO2增压机油箱水含量高的原因进行了详细分析,并结合装置运行实际做出了相应的对策,提高了CO2增压机运行的稳定性,为尿素装置的长周期运行提供了保障。