渐扩切向槽角度对低压燃油雾化喷嘴流动特性影响的数值研究

油枪点火与助燃在燃煤锅炉上应用较为普遍，但在应用中油喷嘴雾化所需的压力较高（2.0~2.5MPa），耗油量较大，使整个油系统的维护工作量增大，并影响运行的经济性。为减小运行压力，文中提出有渐扩切向槽式旋流雾化油喷嘴，建立了有渐扩切向槽旋流雾化喷嘴的三维流动数学模型，采用k-e /RNG模型和SIMPLE方法数值模拟了有渐扩切向槽偏转角的低压燃油喷嘴的流动特性，并对不同渐扩切向槽角度q时的喷嘴流动特性进行了比较，结果表明：渐扩切向槽的偏转角q大小对其流动特性影响较大，偏转角q不能为负值，因其能量损失较大；当渐扩角度q=6°时，其能量损失最小，喷嘴内轻柴油流动刚好形成实心的锥体，喷嘴回流刚好消失，此后，随着q的增加，能量损失也增加；切向槽只要存在渐扩角度，其能量损失均小于无渐扩(缩)角度的情况，切向槽外扩角度(正值)的能量损失小于切向槽内扩角度。     

王草的热解与燃烧特性实验研究

采用热重分析仪以10、20、30℃／min的温升速率对王草进行了热解特性实验,以20℃／min的温升速率进行了燃烧特性实验,得到热解与燃烧的特性参数。通过动力学分析得到热解与燃烧的活化能等动力学参数。研究结果表明, 王草的热解过程可分为3个阶段:预热干燥阶段、挥发分析出阶段、碳化阶段,热解失重主要发生在挥发分析出阶段。随着温升速率的上升,王草各热解特征温度都有所升高。王草燃烧曲线有2个明显的失重过程,存在二次着火现象。王草燃烧差热(DTA)曲线后面放热峰明显大于前面的放热峰, 表明固定碳燃烧放热量大于挥发分燃烧放热量。实验结果可以为王草的能源化利用提供指导。     

改性BaFe2O4载氧体生物质化学链气化特性

以溶胶凝胶法制备了BaFe₂O₄载氧体以及Ni、Ce、K修饰的BaFe₂O₄载氧体,筛选出最佳载氧体为10%(质量)K修饰的BaFe₂O₄载氧体(10K-BF),探究了不同反应条件对其性能的影响,通过H₂-TPR、XRD、SEM、BET对载氧体表征。实验结果表明,Ni、Ce、K的添加均提高了载氧体的合成气产率,10K-BF载氧体在水蒸气与生物质质量比(S/B)等于3,过氧系数α=0.20,反应温度800℃时,气化效果最好,合成气产率1.864 m³/(kg Biomass),氢气产率1.038 m³/(kg Biomass),碳转化率90.49%,积炭率1.33%,10次循环后仍有较高的气体产率及碳转化率。H₂-TPR表明10K-BF载氧体在300℃开始释氧,在生物质热解的初始阶段即可参与反应,有利于焦油的裂解;XRD表明10K-BF载氧体再生后可以恢复部分尖晶石结构。     

大功率LED灯具封装结构的散热分析及优化

通过对大功率LED多层材料的封装结构进行建模及数值分析,得到稳态的温度场分布、芯片最高温度与环境温度、LED功率的变化关系,并利用热阻模型对材料散热效率进行了优化。对于单一肋片,存在一个使其热阻最小的最佳肋厚。对于肋片组散热器,肋片数量较少时也能使散热器总热阻较小,且应尽量使肋片厚度接近单个肋片热阻最小时的厚度,以更少的肋片数量获得较小的散热器总热阻,这样既能控制芯片的最高温度,又可有效地节约成本。     

低浓度甲烷催化燃烧特性及Cr催化剂的研究

采用浸渍法制备了不同Cr2O3含量的Cr2O3/γ-Al2O3系列催化剂,研究了Cr2O3/γ-Al2O3催化剂焙烧温度、甲烷浓度及反应空速对甲烷催化活性的影响,并考察了催化剂的抗硫中毒能力.结果表明,该法制备的Cr2O3/γ-Al2O3系列催化剂具有较好的低温催化活性,且随Cr2O3含量的增加,催化剂活性先增加后降低;Cr2O3含量为20％的Cr2O3/γ-Al2O3催化剂的甲烷催化燃烧活性与甲烷浓度呈正相关,与反应空速呈负相关关系.实验表明,400℃焙烧制备的Cr2O3含量为20％的Cr2O3/γ-Al2O3催化剂具有较好的甲烷低温催化活性,且具有较强的抗硫中毒能力.     

松木焦CO2气氛催化气化特性研究

生物质焦CO2气化主要是通过气化剂CO2和焦中的碳发生反应,从而制取得到高纯度可燃气CO.采用热重分析法研究不同过渡金属催化剂(Ni,Ce,Fe和Cr)以及不同气化温度下松木焦在30%CO2气氛下的气化特性,采用n级反应模型并利用ABSW微分法,计算出高温段710℃～990℃松木焦催化气化动力学参数.结果表明,随着气化温度的升高,反应完成的时间缩短,气化温度达到850℃以上,才能有较高的反应速率,添加4种过渡金属对气化均有明显的促进作用.其催化效果由高到低依次为:Ni,Ce,Fe和Cr.采用n级反应模型可以很好地拟合高温段的实验数据.     

城市生活垃圾处理的可持续性发展

人类进入21世纪后，面临社会、经济、环境等诸多问题，可持续发展已成为人类的必然选择。文中对城市生活垃圾现状及卫生填埋、堆肥、焚烧等处理方法的优缺点进行了阐述，指出必须对垃圾进行减量化、无害化、资源化处理，为我国21世纪的可持续发展打下良好的基础。     

煤矸石综合燃烧性能及其燃烧动力学特性研究

为了高效地利用煤矸石,有必要对其燃烧过程进行研究。文中利用热重法分析了煤矸石的综合燃烧特性、反应放热性能和动力学特性,对有双峰燃烧曲线的煤矸石的第2个峰进行了研究,分析了后期的燃烧性能,并计算出燃烧过程的动力学参数。结果表明,煤矸石中挥发分含量越高,燃烧越剧烈,且由于挥发分的燃烧占主要地位,其综合燃烧性能越好;煤矸石的挥发分含量比较高,固定碳含量小,其后期燃烧性能比较好,比较容易燃尽;燃烧放热分为两个阶段,在燃烧前期,挥发分剧烈燃烧,有明显的放热峰,燃烧后期没有明显的放热峰;煤矸石在燃烧低温段的反应级数为1.5左右,活化能较低,在高温段反应级数为2.0左右,活化能较高。     

旋流片开槽深度对低热值煤层气燃烧特性的影响

为提高低热值煤层气的燃烧效率,设计了3种由不同开槽深度的旋流片组合成的低热值煤层气燃烧器,并进行燃烧特性实验研究,分析了不同流量下,开槽深度对燃烧室内速度、温度及火焰结构特性的影响。研究表明,火焰温度在燃烧器轴线方向分布与流速分布相似,均存在一个温度和速度峰值。相同轴向距离处,甲烷流量减小,3种旋流片的火焰中心流速和温度峰值逐渐下降,且中心流速峰值、温度峰值位置逐渐前移,但温度峰值位置始终是大于速度峰值位置。开槽深度对燃烧特性的影响主要是由于燃气通流截面改变引起的入口流速和射流直径变化导致的。采用3 mm开槽深度的旋流片时,火焰长度和直径增加最快,燃烧室内轴向速度分布和温度场最为理想,射流刚性和火焰充满度最好。