脉冲加热下微加热器在Al2O3纳米流体中的沸腾换热

以Al₂O₃-H₂O纳米流体中的微加热器为研究对象,通过实验方法对脉冲加热条件下微加热器的温度响应曲线和气泡动力学行为进行了详细的研究。比较了在纯水及浓度为0.1%和0.2%的Al₂O₃-H₂O纳米流体中微加热器的温度变化和气泡动力学行为。发现在脉冲加热条件下,微加热器在不同浓度的纳米流体中将出现不同的温度响应曲线,加热膜表面的气泡动力学行为也不相同。实验表明,在脉冲加热条件下,微加热器在Al₂O₃-H₂O纳米流体中的换热效果要明显高于纯水,纳米粒子的浓度对于加热膜表面的气泡动力学行为有明显影响,对微加热器换热的影响也很大。最后根据实验结果以及纳米粒子对气液固三相线的影响,对实验中Al₂O₃纳米流体的换热情况进行了合理的解释。     

流动聚焦微气泡流型分布及控制参数实验

介绍了一种基于毛细管流动聚焦方法制备微纳米量级气泡的流动聚焦微流控芯片．以水和空气为工质,在一定的压力和流量下,利用高速摄影技术研究微气泡的尺寸、发生频率和形成过程．分析了表面张力、气体压力、液体流量等参数对微气泡直径和发生频率的影响．实验结果表明,该微流控芯片可以稳定产生直径微米量级的微气泡,操作简单,在微反应器和生物、医药等领域有良好的应用前景．     

天然气能源与水合物储运技术研究进展

传统的天然气运输方式有两种,一种是管道输送,但要建立全国范围的连通管网耗资巨大;另一种方法采用低温技术将天然气液化,以液化天然气(LNG)的形式储存、长距离管道或海上油轮运输,但此种技术也存在设备投资大、操作费用高等问题.近年来出现一种新的既安全、又能大幅度降低装置投资和运行费用的天然气储运方法,即将天然气制成水合物(NGH)的形式进行储运.本文着重介绍了天然气水合物储运技术研究进展、发展前景和工业化应用中存在的问题.     

危废焚烧系统急冷塔模拟分析

危险废物焚烧线急冷塔腐蚀是影响焚烧线长时间安全稳定运行的常见问题,本文结合数值模拟方法建立了急冷塔的3 d模型,分析了某急冷塔内部流场分布与故障原因,对实际急冷塔设计与运行提供了一些参考。模拟采用k-ε湍流模型,尺寸与实际设备一致。模拟考虑了进气管结构对气流的影响,发现急冷塔内部存在严重的偏流,存在气流的高速区和大旋涡区,大漩涡区位于进气口侧,高速区位于进气口对面的壁面附近。高速区温度较高,不容易腐蚀,大漩涡区温度较低,并促使水雾吹向进气口侧,导致该侧塔底湿壁,发生严重腐蚀。计算表明雾化粒径0.2 mm的水滴在塔内汽化时间为约0.91 s,按平均值估算能够正常汽化,但在实际偏流的情况下无法实现。模拟还发现进气管弯道位置容易发生积灰,与生产中遇到的故障一致。     

麦秆酶解残渣热解特性及动力学分析

对比分析了麦秆及其酶解残渣的基础物化特性,利用热重−红外联用技术研究了酶解残渣的热解反应过程及其主要气体产物的析出特性,并用混合反应模型计算了酶解残渣热解过程的表观动力学参数。结果表明,麦秆酶解残渣是一种富含木质素的高灰分、低热值的生物质原料,与麦秆原料相比,其热解过程相对平缓,主要失重温度区间为200℃ ~ 800℃,最大失重峰为350℃,与木质素的热解特性相近;提高升温速率可以使酶解残渣热解反应剩余产物质量明显减少,最大失重速率提高;热解主要气体产物中CH4析出的温度区间为400℃ ~ 700℃,CO和CO2在380℃、450℃和650℃都存在析出峰。动力学分析结果表明,酶解残渣热解过程在低温区（200℃ ~ 350℃）和高温区（350℃ ~ 800℃）分别遵循一级和二级反应动力学规律。