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超临界二氧化碳-固体颗粒塔式太阳能热发电系统关键参数研究
1
作者 章颢缤 俞明锋 +3 位作者 张思成 黄文君 金建祥 徐超 《太阳能学报》 北大核心 2025年第3期461-469,共9页
该文建立以超临界二氧化碳循环发电系统、自由下落式颗粒吸热器及颗粒双罐储热系统组成的塔式太阳能热发电系统,以系统最大效率和最小度电成本为目标,建立热力学模型及经济性模型,对各子系统的关键参数(透平入口温度、吸热器开口尺寸及... 该文建立以超临界二氧化碳循环发电系统、自由下落式颗粒吸热器及颗粒双罐储热系统组成的塔式太阳能热发电系统,以系统最大效率和最小度电成本为目标,建立热力学模型及经济性模型,对各子系统的关键参数(透平入口温度、吸热器开口尺寸及储热温差)进行分析。结果表明:当透平入口温度为680℃、吸热器开口尺寸为22 m×22 m及储热温差为231℃时,光电效率最高,为25.61%。但当透平入口温度为620℃、吸热器开口尺寸为18 m×18 m及储热温差为331℃时,度电成本最低,为0.7726元/kWh。 展开更多
关键词 太阳能热发电 颗粒 二氧化碳 超临界 热力学 经济性分析
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超临界二氧化碳萃取技术及其在油脂中的应用研究进展
2
作者 温娅晴 郭梦姚 《食品安全质量检测学报》 2025年第2期286-295,共10页
超临界二氧化碳萃取技术作为一种独特、清洁、高效、节能的分离方法,可以解决传统提取技术中存在的诸多缺陷,如使用有毒的有机试剂、高能源的使用以及低萃取得率等,因此在食品加工中有较好的应用前景。油脂作为人体的3大营养素之一,在... 超临界二氧化碳萃取技术作为一种独特、清洁、高效、节能的分离方法,可以解决传统提取技术中存在的诸多缺陷,如使用有毒的有机试剂、高能源的使用以及低萃取得率等,因此在食品加工中有较好的应用前景。油脂作为人体的3大营养素之一,在维持人体正常生理机能的同时,也具有诸多有益的生理功能,对改善人体健康、预防疾病具有重要价值。因此本文聚焦超临界二氧化碳萃取技术,系统地总结了超临界二氧化碳萃取的概念、作用机制、工艺流程及特点和影响因素,以及近几年在如小麦胚芽油、米糠油、大豆胚芽油等植物油脂和鱼油、昆虫油等动物油脂方面应用的研究现状,旨在为超临界二氧化碳萃取技术在科学研究和食品加工应用提供一定的理论参考。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 萃取 油脂
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半开式和闭式超临界二氧化碳离心叶轮关键参数
3
作者 赵峰 张旭阳 杜晓东 《机电设备》 2025年第1期48-55,共8页
基于某型超临界二氧化碳离心压缩机的工作条件,开展半开式和闭式等2种型式离心叶轮关键结构参数研究,对比这2种型式叶轮的气动性能,开展三维数值仿真和流场分析。结果表明:叶顶前缘与尾缘间隙为0.65 mm、叶片后弯角为30°、叶片数为... 基于某型超临界二氧化碳离心压缩机的工作条件,开展半开式和闭式等2种型式离心叶轮关键结构参数研究,对比这2种型式叶轮的气动性能,开展三维数值仿真和流场分析。结果表明:叶顶前缘与尾缘间隙为0.65 mm、叶片后弯角为30°、叶片数为6时,半开式离心叶轮的总静效率最高达64.9186%;叶片后弯角给定48°、叶顶密封间隙为0.25 mm、叶片数为15时,闭式离心叶轮的总静效率最高达74.8086%;在保证压比满足要求的前提下,闭式离心叶轮的一维总静效率高于半开式离心叶轮的一维总静效率11.1322%以上,三维总对总等熵效率高于半开式离心叶轮的三维总对总等熵效率16.7660%;半开式离心叶轮出口处的压力变化较剧烈,熵增区域较大,无叶扩压器顶部存在涡流,流动损失较大;闭式离心叶轮出口处存在压力梯度,熵增范围较小,无叶扩压器速度分布较均匀,流动损失较小。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 半开式 闭式 离心叶轮 关键参数
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超临界二氧化碳萃取仪的使用与维护
4
作者 曾尊祥 胡玉斐 +2 位作者 胡玉玲 凌连生 肖华 《化学分析计量》 2025年第2期113-118,共6页
介绍了超临界二氧化碳萃取仪的工作原理,通过精准调控温度、压力,使二氧化碳流体呈现介于气液之间的超临界态,利用其高扩散性与可调溶解能力选择性萃取目标组分,最终通过减压分离实现目标组分的回收。从样品准备、工作方式、7个仪器模... 介绍了超临界二氧化碳萃取仪的工作原理,通过精准调控温度、压力,使二氧化碳流体呈现介于气液之间的超临界态,利用其高扩散性与可调溶解能力选择性萃取目标组分,最终通过减压分离实现目标组分的回收。从样品准备、工作方式、7个仪器模块、萃取时间等方面,阐述了仪器使用和参数设置的注意问题。细致讲解了如何依据不同样品特性进行预处理,以确保萃取效果。阐述了其自动化与手动操作相结合的模式,以及不同工作模式的适用场景。对于仪器的7个关键模块,即萃取剂模块、制冷模块、高压模块、改性剂模块、温度控制模块、萃取模块和分离模块,深入介绍了各模块参数设置的要点,并分别说明了仪器的日常维护内容,针对常见问题,详细分析了可能的原因,并给出了相应的解决措施,为保障超临界二氧化碳萃取仪的稳定运行和延长使用寿命提供了全面的指导。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳萃取 仪器使用 仪器维护
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核反应堆超临界二氧化碳再压缩循环优化研究
5
作者 侯胜亚 薛松松 杨其国 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期984-990,共7页
针对应用于第四代气冷堆的超临界二氧化碳再压缩循环系统进行了优化研究。通过建立完善的热力学及㶲经济性模型,并根据核电模块化的需求引入空间紧凑性指标,从热力学性能、空间紧凑性、㶲经济性能等多个维度对超临界二氧化碳再压缩循环系... 针对应用于第四代气冷堆的超临界二氧化碳再压缩循环系统进行了优化研究。通过建立完善的热力学及㶲经济性模型,并根据核电模块化的需求引入空间紧凑性指标,从热力学性能、空间紧凑性、㶲经济性能等多个维度对超临界二氧化碳再压缩循环系统开展研究,分析了关键参数对超临界二氧化碳再压缩循环系统性能的影响,并进一步开展了多目标优化以提高系统的适用性。结果表明:通过多目标优化研究,循环的综合性能得到提升,多目标优化得到的最优点的㶲效率、单位功率成本率和单位功率换热面积分别为71.5%、3.11美分/(kW·h)和0.191 m^(2)/kW。 展开更多
关键词 核能利用 超临界二氧化碳 㶲经济性 再压缩循环 多目标优化
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超临界二氧化碳与页岩相互作用机制 被引量：1
6
作者 李一波 陈耀旺 +3 位作者 赵金洲 王志强 魏兵 Kadet Valeriy 《石油与天然气地质》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1180-1194,共15页
超临界二氧化碳与页岩相互作用机制及规律对页岩油气开发非常重要。目前缺少对超临界二氧化碳注入页岩储层后页岩润湿性、孔隙度和渗透率变化规律的研究。为了明确在不同条件下经过超临界二氧化碳浸泡处理后页岩矿物成分和微观结构的变... 超临界二氧化碳与页岩相互作用机制及规律对页岩油气开发非常重要。目前缺少对超临界二氧化碳注入页岩储层后页岩润湿性、孔隙度和渗透率变化规律的研究。为了明确在不同条件下经过超临界二氧化碳浸泡处理后页岩矿物成分和微观结构的变化规律,以四川盆地龙马溪地区页岩为研究对象,对其总有机碳含量、矿物成分、表面形貌及低压N2和CO_(2) 吸附进行了测试。通过对不同浸泡时间、压力和含水条件下页岩处理前、后的物理性质和微观结构进行定量表征,研究了超临界二氧化碳对页岩孔隙度、渗透率以及润湿性的影响。研究结果表明:①随着浸泡时间和浸泡压力的增加,页岩中的黏土矿物和碳酸盐矿物(方解石和白云石)含量降低,石英含量增加,有机质含量降低明显。②扫描电镜图像显示页岩中微观孔隙结构变化受萃取作用、溶蚀作用和吸附膨胀作用共同影响。页岩中微观孔隙结构的变化导致了页岩孔隙度和渗透率的改变。页岩渗透率变化受到黏土矿物、碳酸盐矿物和有机质含量的影响。③超临界二氧化碳浸泡处理后页岩的润湿性发生改变,随着浸泡时间和压力的增加,页岩-水接触角增大,页岩的润湿性由强水湿转变为弱水湿和中等润湿。 展开更多
关键词 溶蚀 萃取 渗透率 润湿性 超临界二氧化碳 页岩 四川盆地
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超临界二氧化碳短时作用煤体裂隙演化CT/XRD实验研究
7
作者 刘勇 李海超 +3 位作者 魏建平 邓玉洁 李翔 高梦雅 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3829-3844,共16页
ECBM可以在提高煤层气开采效率的同时实现CO_(2)封存,推动“双碳”目标实现,在深部煤层气的开发中具有广泛的应用前景。煤层裂隙结构和分布规律决定了超临界二氧化碳(SC-CO_(2))的压裂效果,是提高煤层气开采效率的关键。长时作用下SC-CO... ECBM可以在提高煤层气开采效率的同时实现CO_(2)封存,推动“双碳”目标实现,在深部煤层气的开发中具有广泛的应用前景。煤层裂隙结构和分布规律决定了超临界二氧化碳(SC-CO_(2))的压裂效果,是提高煤层气开采效率的关键。长时作用下SC-CO_(2)与煤体接触产生的吸附膨胀和溶解萃取作用能够改变煤体裂隙形态,但压裂过程中SC-CO_(2)与煤体接触时间较短,短时作用下SC-CO_(2)的吸附膨胀及溶解萃取作用对煤体裂隙的影响尚未明确。因此开展了SC-CO_(2)短时作用下煤体的裂隙演化研究,通过CT扫描研究不同变质煤体裂隙随累计浸泡时间的变化规律;建立CT二维扫描图像的灰度分布函数并构建浸泡时间与裂隙演化规律的关系,定量表征煤体裂隙的变化。结合XRD实验研究浸泡时间对煤体物质成分变化的影响,明确SC-CO_(2)短时作用煤体裂隙演化规律的主要原因。结果表明:SC-CO_(2)短时作用下吸附膨胀作用会导致煤体裂隙收缩,溶解萃取作用使裂隙发生扩展;浸泡煤体过程中吸附膨胀和溶解萃取作用同时发生且强度随时间发生变化,在不同时间段内分别交替占据对煤体裂隙的主导作用;不同变质煤会影响吸附膨胀和溶解萃取作用的强度和主导时间。褐煤浸泡30 min时吸附膨胀占据主导作用,浸泡90~240 min溶解萃取作用增强并占据主导。烟煤浸泡30~90 min时吸附膨胀作用较强,浸泡90~240 min时溶解萃取占据主导。无烟煤浸泡30~150 min时吸附膨胀作用占据主导,浸泡150~240 min时溶解萃取占据主导。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 短时浸泡 裂隙发展 吸附膨胀 溶解萃取
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超临界二氧化碳流量测量方法研究
8
作者 罗凡 蒋岳峰 +3 位作者 甘蓉 雷励 赵宇轩 钟忠 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第1期62-68,共7页
在临界点附近的超临界流体,操作温度或操作压力的微小变化,都会引起超临界流体密度的很大变化,因此,尚无能够满足实时、准确、可溯源要求的超临界流体流量测量方法及仪表。该文首先分析超临界二氧化碳在拟临界温度区域的物理特性;然后... 在临界点附近的超临界流体,操作温度或操作压力的微小变化,都会引起超临界流体密度的很大变化,因此,尚无能够满足实时、准确、可溯源要求的超临界流体流量测量方法及仪表。该文首先分析超临界二氧化碳在拟临界温度区域的物理特性;然后分别研究科里奥利质量流量计和差压流量计的超临界流体测量特点,确定流量测量所需的工况条件;最后提出一种以科里奥利质量流量计对差压流量计进行动态密度修正,从而提高超临界流体质量流量测量精度的流量计组合方法。验证实验中,该文以质量法液体流量标准装置对上述两种流量计进行校准,再基于雷诺数近似原理采用质量法气体流量标准装置进行模拟测试,评估动态响应能力及两种被测介质之间的测量误差。实验结果表明:该流量计组合方法具备超临界二氧化碳流量测量的能力,可实现以科里奥利质量流量计作为工作级标准的超临界二氧化碳量值溯源。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 科里奥利质量流量计 差压式流量计
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超临界二氧化碳水平加热流动中浮升力效应的实验研究
9
作者 高明 张帮辉 +2 位作者 崔文斌 杨其国 任燕 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1663-1671,共9页
为研究超临界二氧化碳(S-CO_(2))在水平管道中加热流动时产生的浮升力效应对其流动传热特性的影响,进行了相同工况下光管与内插螺旋丝管的流动传热实验。研究了壁面热流密度与质量流速对浮升力效应的影响,并且讨论了管道中插入螺旋丝后... 为研究超临界二氧化碳(S-CO_(2))在水平管道中加热流动时产生的浮升力效应对其流动传热特性的影响,进行了相同工况下光管与内插螺旋丝管的流动传热实验。研究了壁面热流密度与质量流速对浮升力效应的影响,并且讨论了管道中插入螺旋丝后对壁面温度分布、传热模式等的影响。结果表明:由于浮升力的作用,S-CO_(2)在水平加热流动中,会沿重力方向产生温度分层,导致顶部、底部的壁面温度产生较大的温度差值,最大壁面温度差值达到48 K;管内插入螺旋丝后有效抑制了浮升力导致的温度分层现象,底部传热系数提高了60%以上,顶部传热系数提高了140%以上。根据实验结果对4种传热关联式进行验证,发现Bishop公式的综合表现最好。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 水平流动 传热 浮升力
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超临界二氧化碳输送管道内腐蚀研究进展 被引量：3
10
作者 高怡萱 潘杰 +2 位作者 李焰 张建 李阳 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期180-187,共8页
碳捕集、利用与封存技术(CCUS)是目前实现化石能源低碳化利用和碳中和的关键途径。随着CCUS技术的不断发展,超临界二氧化碳(CO_(2))输送管道的内腐蚀问题势必成为影响输碳管道工程安全运维的痛点之一。管线钢在超临界CO_(2)环境中的腐... 碳捕集、利用与封存技术(CCUS)是目前实现化石能源低碳化利用和碳中和的关键途径。随着CCUS技术的不断发展,超临界二氧化碳(CO_(2))输送管道的内腐蚀问题势必成为影响输碳管道工程安全运维的痛点之一。管线钢在超临界CO_(2)环境中的腐蚀行为和机理与传统油气田CO_(2)腐蚀有着较大不同,是一种在全新环境体系下的腐蚀问题。本文以水相介质导致超临界CO_(2)管道内腐蚀这一主要诱因为线索,综述了杂质、温度、压力以及流速等因素对典型管线钢在超临界工况下的CO_(2)内腐蚀行为的影响,尤其针对含水量这一关键因素进行了详述和对比,分析了当前超临界CO_(2)管输过程中仍然存在的腐蚀与防护问题以及挑战,最后对超临界CO_(2)腐蚀问题未来的重点关注方向进行了展望,结论有助于优化未来输碳管道工程设计与制定对应的腐蚀控制方法。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 管线钢 腐蚀
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300 MW超临界二氧化碳燃煤发电机组热经济性分析 被引量：2
11
作者 白亚平 杨伊琳 +3 位作者 李鹏 韩中合 陈东旭 郭董阳 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期307-316,共10页
针对300 MW超临界二氧化碳(SCO_(2))部分冷却循环和部分冷却再热循环燃煤发电系统,建立了热经济性数学模型,以循环热效率η_(t)、系统㶲效率η_(ex)及平准化度电成本C_(LCOE)为评价指标,对不同系统和不同关键参数进行热经济性对比分析。... 针对300 MW超临界二氧化碳(SCO_(2))部分冷却循环和部分冷却再热循环燃煤发电系统,建立了热经济性数学模型,以循环热效率η_(t)、系统㶲效率η_(ex)及平准化度电成本C_(LCOE)为评价指标,对不同系统和不同关键参数进行热经济性对比分析。结果表明:在设计工况下,与部分冷却循环系统相比,在部分冷却再热循环下η_(t)高0.33%,η_(ex)高0.35%;在相同参数条件下,2个发电机组燃煤消耗成本占比均超过70%,锅炉成本远高于其他设备成本;存在最优的主压缩机入口压力,使得η_(t)、η_(ex)达到最大,同时C_(LCOE)达到最小;随着主压缩机入口温度的增大,η_(t)、η_(ex)逐渐减小,C_(LCOE)则逐渐增大;η_(t)、η_(ex)随着透平入口温度的增大线性提升,C_(LCOE)则先减小后增大。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 燃煤发电 部分冷却 多指标评价 热经济性分析
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两性离子表面活性剂和纳米颗粒为起泡剂的高稳定性超临界二氧化碳泡沫封窜体系 被引量：4
12
作者 李伟涛 李宗阳 +2 位作者 张东 张传宝 李友全 《油田化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期101-107,共7页
胜利油田低渗透油藏具有埋藏深(>3000 m)、温度高(>120℃)、非均质性强等特点,针对低渗透油藏CO_(2)驱波及效率低、常规泡沫高温调驱性能变差等问题,构建了由两性离子表面活性剂(HSD)和改性SiO_(2)纳米颗粒为起泡剂的高稳定性超临... 胜利油田低渗透油藏具有埋藏深(>3000 m)、温度高(>120℃)、非均质性强等特点,针对低渗透油藏CO_(2)驱波及效率低、常规泡沫高温调驱性能变差等问题,构建了由两性离子表面活性剂(HSD)和改性SiO_(2)纳米颗粒为起泡剂的高稳定性超临界CO_(2)泡沫体系。研究了该体系在高温下的起泡性能和耐温性能;分别评价了纳米SiO_(2)对超临界CO_(2)泡沫体系流变特性、封堵特性以及调驱性能的影响;最后探讨了纳米颗粒强化超临界CO_(2)泡沫的稳定机理。结果表明,高稳定性超临界CO_(2)泡沫体系表现出良好的起泡性能和耐高温特性,随着体系中纳米颗粒浓度的增加,泡沫半衰期先增加后降低。在110℃下,0.5%的纳米颗粒可使泡沫析液半衰期由17 min提高到40 min,稳定性提高了近1.5倍。在相同的剪切速率下,体系的表观黏度随纳米颗粒浓度的增加而增加,稠度系数由0.073增至1.220。在岩心封堵实验中,泡沫在多孔介质中的稳态表观黏度随纳米颗粒浓度的增加而增加,封堵强度逐渐增强;超临界CO_(2)泡沫呈“颗粒状”堆叠排放,泡沫直径为10~20μm。超临界CO_(2)泡沫具有较好的调驱性能,能封堵高渗透通道,迫使后续注入的CO_(2)进入低渗透基质中,从而提高采收率。表面活性剂分子吸附在纳米SiO_(2)表面使其具有了界面活性,进而纳米SiO_(2)吸附到气液界面上,提高了泡沫稳定性。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳泡沫 纳米颗粒 界面吸附 稳定性 调驱
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超临界二氧化碳冷却反应堆空泡反应性研究
13
作者 刘旻昀 崔容益 +3 位作者 赵星宇 韩文斌 黄善仿 黄彦平 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1699-1705,共7页
由于二氧化碳本身的慢化能力较弱,因此超临界二氧化碳冷却反应堆通常具有较硬的能谱,在冷却剂丧失事故发生时容易出现由正反应性反馈引入的安全问题。本文针对超临界二氧化碳反应堆的能谱特点,提出了描述其中子循环过程的三因子公式,并... 由于二氧化碳本身的慢化能力较弱,因此超临界二氧化碳冷却反应堆通常具有较硬的能谱,在冷却剂丧失事故发生时容易出现由正反应性反馈引入的安全问题。本文针对超临界二氧化碳反应堆的能谱特点,提出了描述其中子循环过程的三因子公式,并将冷却剂丧失对反应性的影响拆分为能谱项和泄漏项,作为进一步研究的理论依据。基于蒙特卡罗模拟方法,对美国麻省理工大学提出的超临界二氧化碳冷却反应堆堆设计方案进行了建模计算和验证,分析了径向反射层、添加慢化材料的影响。研究结果表明:超临界二氧化碳反应堆的设计需要注重能谱的软化与合理的堆芯几何设计,通过分区设置慢化材料的方案可以展平通量、软化能谱,同时降低冷却剂丧失事故引入的反应性;以超临界二氧化碳作为反射层材料,可以通过增大冷却剂丧失事故时的泄漏率在保证中子经济性的同时实现较低的空泡反应性;在进行超临界二氧化碳反应堆设计时,需综合考虑空泡反应性随燃耗的变化,并可以通过优化燃料核素组成来降低空泡反应性。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳反应堆 冷却剂丧失事故 空泡反应性 气冷快堆
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圆管内氦氙混合气体与超临界二氧化碳换热特性对比分析 被引量：1
14
作者 宁可为 刘凯 +4 位作者 孙汝雷 赵富龙 游尔胜 余霖 谭思超 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期450-458,共9页
小型化、高紧凑反应堆系统是陆上多用途能源供给的研究重点,直接热-动循环下的能量转换对冷却剂工质选型提出极高要求。为了明确氦氙混合气体、超临界二氧化碳的工质适用性,本文采用数值模拟方法,对二者在圆管内的换热特性进行计算,对比... 小型化、高紧凑反应堆系统是陆上多用途能源供给的研究重点,直接热-动循环下的能量转换对冷却剂工质选型提出极高要求。为了明确氦氙混合气体、超临界二氧化碳的工质适用性,本文采用数值模拟方法,对二者在圆管内的换热特性进行计算,对比了2种冷却剂的物性,分析了不同加热功率、入口速度、入口温度对冷却剂换热系数的影响,拟合提出了2种冷却剂工质圆管内换热的经验模型。研究结果表明:反应堆在加热功率超过100 kW/m~2、入口流速大于10 m/s下,对流换热系数较大;氦氙混合气体入口温度在1 000~1 200 K、超临界二氧化碳在入口温度550~600 K附近时,对流换热系数存在极大值;在高雷诺数区(Re>10~4),2冷却剂的修正关系式与计算值吻合良好。本文计算能够为新型反应堆开发提供数据及模型基础。 展开更多
关键词 小型反应堆 氦氙混合气体 超临界二氧化碳 圆管通道 数值模拟 模型修正 换热特性 安全特性
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Al含量对含铝奥氏体不锈钢在高温超临界二氧化碳中均匀腐蚀性能的影响研究 被引量：1
15
作者 刘珠 龙家琛 +2 位作者 高阳 郭相龙 张乐福 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期401-410,共10页
为进一步提升奥氏体不锈钢作为超临界二氧化碳核反应堆候选包壳材料的耐腐蚀性能,对比研究了3种不同Al含量的含铝奥氏体不锈钢及不含Al基材在650℃/20 MPa的超临界二氧化碳环境中的均匀腐蚀行为。结果表明,材料的腐蚀增重随Al含量增加... 为进一步提升奥氏体不锈钢作为超临界二氧化碳核反应堆候选包壳材料的耐腐蚀性能,对比研究了3种不同Al含量的含铝奥氏体不锈钢及不含Al基材在650℃/20 MPa的超临界二氧化碳环境中的均匀腐蚀行为。结果表明,材料的腐蚀增重随Al含量增加而降低,不同Al含量材料的腐蚀增重均近似服从抛物线生长规律。Al含量低于1.5wt%时,材料表面生成双层富Fe氧化膜,保护性差,渗碳层厚度可达约12μm;Al含量高于2.5wt%时,材料表面生成保护性氧化膜,外层富Cr、内层富Al,氧化膜及基体中仍存在渗碳行为,渗碳层厚度减小至约6μm。造成差异的原因是较高Al含量能有效促进保护性富Al氧化膜的形成,抑制Fe的向外扩散和C的向内扩散,进而提升材料的耐氧化和渗碳属性。 展开更多
关键词 含铝奥氏体不锈钢 超临界二氧化碳 均匀腐蚀 AL含量
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高温二氧化碳环境水泥石水化产物演化对其性能的影响
16
作者 温达洋 肖伟 +3 位作者 冯青豪 陈志鸣 于新虎 袁彬 《油田化学》 北大核心 2025年第1期30-37,共8页
硅酸盐水泥中添加石英砂可以防止其在高温下由于晶体转变导致的力学性能衰退。然而,180℃高温和超临界CO_(2)共同作用下加砂水泥的水化产物组成和形貌变化更加复杂,导致高温CO_(2)对水泥石力学性能的影响机理尚不清楚。因此,采用扫描电... 硅酸盐水泥中添加石英砂可以防止其在高温下由于晶体转变导致的力学性能衰退。然而,180℃高温和超临界CO_(2)共同作用下加砂水泥的水化产物组成和形貌变化更加复杂,导致高温CO_(2)对水泥石力学性能的影响机理尚不清楚。因此,采用扫描电镜、压汞法、热重分析、X射线衍射测试、红外光谱表征等,分析180℃超临界CO_(2)环境中水泥石的腐蚀深度、孔径分布、力学性能、物相组成、官能团及微观结构。结果表明,随着腐蚀时间的增加,水泥石的腐蚀深度增大,抗压强度降低,孔隙度先减小后增大。水化产物由针状的硬硅钙石(C_(6)S_(6)H)、柱状的针硅钙石(C_(2)SH)、片状和棒状的碳酸钙(CaCO_(3))以及疏松多孔的无定形SiO_(2)组成。在180℃超临界CO_(2)条件下,水泥的水化产物演化对其性能的影响机理为:腐蚀早期,大量的C_(2)SH和少部分C_(6)S_(6)H被腐蚀生成CaCO_(3)和无定形SiO_(2),CaCO_(3)(主要为文石和球霰石)填充部分孔隙的同时C-S-H凝胶聚合度增大,减缓碳化腐蚀速率。腐蚀后期,虽然方解石含量增大对强度发展有一定的促进作用,但随着腐蚀的进行,球霰石与文石溶解,C_(6)S_(6)H被大量腐蚀且形貌朝着片状和块状转变,造成水泥石的孔隙度增大,C-S-H凝胶的聚合度降低,导致抗压强度降低,加速碳化。180℃超临界CO_(2)条件下,C-S-H凝胶(C_(6)S_(6)H和C_(2)SH)与碳酸钙(方解石、文石和球霰石)的演化决定了水泥石力学性能的变化。 展开更多
关键词 高温 超临界二氧化碳 水泥石 水化产物 碳酸钙 聚合度
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方形通道内超临界压力二氧化碳传热恶化数值研究 被引量：1
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作者 王彦红 李雨健 +1 位作者 李洪伟 东明 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1888-1897,共10页
基于二氧化碳代替碳氢燃料进行航空发动机热防护的应用,开展方形冷却通道内超临界二氧化碳传热恶化数值研究。探究沿通道轴向和周向的换热特征,通过温度、局部流量、流线的分布情况揭示传热恶化的原因,进一步通过边界层分析阐述传热恶... 基于二氧化碳代替碳氢燃料进行航空发动机热防护的应用,开展方形冷却通道内超临界二氧化碳传热恶化数值研究。探究沿通道轴向和周向的换热特征,通过温度、局部流量、流线的分布情况揭示传热恶化的原因,进一步通过边界层分析阐述传热恶化的演变过程。考察运行压力和壁面粗糙度对换热的影响机制。获得不同运行压力和壁面粗糙度下的传热恶化临界热流密度,建立临界热流密度预测准则。结果表明:通道顶部壁面附近高温类气态层、局部流量减小和流线畸变是传热恶化的特征,缓冲层出现湍动能剧减和流速峰值是传热恶化的原因。提高运行压力和增大壁面粗糙度有利于抑制传热恶化问题,所建准则(误差±15%)可实现对传热恶化临界热流密度的良好预测。 展开更多
关键词 方形通道 超临界压力 二氧化碳 传热恶化 边界层
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5-(二甲氨基)-2-甲基-5-氧戊酸甲酯在超临界二氧化碳流体染色中的应用 被引量：1
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作者 葛怀富 吴伟 +2 位作者 王健 徐红 毛志平 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期120-127,共8页
为提高部分分散染料在超临界二氧化碳流体(ScCO 2)中上染率,补全ScCO 2分散染料染色色谱,以5-(二甲氨基)-2-甲基-5-氧戊酸甲酯作为分散染料ScCO 2染色助溶剂,通过实验探究了染料与助溶剂质量比、染色温度、染色压力对分散染料上染率的影... 为提高部分分散染料在超临界二氧化碳流体(ScCO 2)中上染率,补全ScCO 2分散染料染色色谱,以5-(二甲氨基)-2-甲基-5-氧戊酸甲酯作为分散染料ScCO 2染色助溶剂,通过实验探究了染料与助溶剂质量比、染色温度、染色压力对分散染料上染率的影响,并对染色后涤纶纱线的力学性能、耐摩擦色牢度、耐日晒色牢度以及耐皂洗色牢度进行表征。结果表明:纱线得色深度明显提高,且未对纱线色相、饱和度产生明显影响;分散黄163、分散蓝60染料滤饼上染率分别为21.61%、34.25%;加入助溶剂后,分散黄163、分散蓝60的ScCO 2染色上染率分别可达57.62%、70.97%;染色纱线得色深度显著提高,染色后纱线的K/S值分别由4.5、5.9提升至12.0、12.2;最佳染色工艺为:染料与助溶剂质量比1∶20,染色温度130℃,染色压力27 MPa;加入助溶剂后染色纱线的力学性能、色牢度符合生产需求。 展开更多
关键词 分散染料 超临界二氧化碳流体 助溶剂 上染率 涤纶纱线
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超临界二氧化碳萃取元宝枫籽油工艺优化 被引量：2
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作者 蒋雨桥 赵仲恺 张文斌 《中国油脂》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期10-15,共6页
为了得到品质优良的元宝枫籽油产品,采用超临界二氧化碳萃取元宝枫籽油,以油脂萃取率为指标,通过单因素试验和响应面试验优化工艺条件,并对所得元宝枫籽油的脂肪酸组成、理化指标、甾醇和生育酚含量进行分析。结果表明:超临界二氧化碳... 为了得到品质优良的元宝枫籽油产品,采用超临界二氧化碳萃取元宝枫籽油,以油脂萃取率为指标,通过单因素试验和响应面试验优化工艺条件,并对所得元宝枫籽油的脂肪酸组成、理化指标、甾醇和生育酚含量进行分析。结果表明:超临界二氧化碳萃取元宝枫籽油的最优工艺条件为原料粒度380~830μm(20~40目)、二氧化碳流量28 L/h、萃取温度37℃、萃取压力44 MPa、萃取时间100 min,在该条件下油脂萃取率达(98.7±0.2)%;元宝枫籽油中神经酸含量高达9.34%,总不饱和脂肪酸含量为86.7%,各项理化指标均符合相关标准,总甾醇和总生育酚含量分别为988.1μg/g和991.4μg/g,综合品质优于正己烷萃取和低温压榨制取的油脂。综上,超临界二氧化碳萃取元宝枫籽油的萃取率高,产品品质优良,是一种绿色、高效的提油技术。 展开更多
关键词 元宝枫籽油 超临界二氧化碳萃取 脂肪酸组成 油脂品质
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超临界二氧化碳布雷顿循环系统关键参数对循环效率的影响研究
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作者 郭瑞阳 杨红义 +3 位作者 庄毅 肖常志 乔鹏瑞 齐少璞 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1018-1029,共12页
超临界二氧化碳(S-CO_(2))布雷顿循环具有热能利用率高、结构紧凑、布置简单等优点,耦合反应堆容易实现集成化,适用于小型模块堆的研发。本文建立了简单回热、分流再压缩、再热再压缩及间冷再压缩循环的4种循环布局模型,针对设备等熵效... 超临界二氧化碳(S-CO_(2))布雷顿循环具有热能利用率高、结构紧凑、布置简单等优点,耦合反应堆容易实现集成化,适用于小型模块堆的研发。本文建立了简单回热、分流再压缩、再热再压缩及间冷再压缩循环的4种循环布局模型,针对设备等熵效率采用了一种无量纲效率计算方法,计算了不同设备尺寸和工作压比下的设备效率,深入分析了压缩机和涡轮机入口参数及其效率随工况改变对系统循环效率的影响。结果表明:4种循环布局针对不同工况变化趋势相似。其中,主压缩机和涡轮机入口焓值、中间压缩机入口压力及再热涡轮机入口压力都存在对应循环效率最高的最佳值;以分流再压缩循环为例给出了不同功率等级及不同系统最高温度下循环效率随系统压比的变化,并与采用恒定设备效率计算结果进行对比,其结果能更全面客观的反应S-CO_(2)布雷顿循环的特征。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 布雷顿循环 设备参数 循环效率
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