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液化天然气低温螺旋波纹管拉伸力学行为数值模拟
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作者 程昊 李方遒 +4 位作者 李欣欣 范明龙 卢海龙 殷旭 阎军 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期170-176,共7页
考虑低温材料非线性和结构几何非线性因素,基于参数化模型构建了液化天然气低温螺旋波纹管三维壳体有限元模型,模拟分析了不同波高、波长和厚度3个轴向截面参数对低温螺旋波纹管拉伸性能的影响规律,探讨了不同参数下低温螺旋波纹管的应... 考虑低温材料非线性和结构几何非线性因素,基于参数化模型构建了液化天然气低温螺旋波纹管三维壳体有限元模型,模拟分析了不同波高、波长和厚度3个轴向截面参数对低温螺旋波纹管拉伸性能的影响规律,探讨了不同参数下低温螺旋波纹管的应力分布、应变特性和拉伸刚度变化规律。模拟结果表明:轴向截面参数显著影响低温螺旋波纹管的拉伸性能,波高越大,轴向应力和应变越高,而拉伸刚度则越低;波长越大,拉伸刚度和应力越大;厚度越大,低温螺旋波纹管承受的拉伸荷载和拉伸刚度越大。 展开更多
关键词 液化天然气 低温螺旋波纹管 拉伸性能 数值模拟
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氨作为船舶替代燃料技术发展及挑战 被引量:4
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作者 李欣欣 程昊 +2 位作者 罗婷婷 张月 李方遒 《船海工程》 北大核心 2024年第5期11-15,共5页
为满足航运业逐步提升的碳减排要求,对氨作为船舶替代燃料的技术发展及未来可行性进行分析。通过氨作为船用燃料产业链中制备、运输、利用等环节中涉及的核心技术现状研究,分析产业发展面临的问题,提出未来氨燃料船舶的发展面临的挑战... 为满足航运业逐步提升的碳减排要求,对氨作为船舶替代燃料的技术发展及未来可行性进行分析。通过氨作为船用燃料产业链中制备、运输、利用等环节中涉及的核心技术现状研究,分析产业发展面临的问题,提出未来氨燃料船舶的发展面临的挑战并进行总结展望。研究表明,氨作为船舶替代燃料大规模推广应用还面临着技术成熟度不够、安全法规暂不完善、利益相关者的支持和合作力度不够等技术和商业难题,需要从政策支持、创新平台、标准体系全方位布局,保障核心技术、关键设备的研发攻关,积极探索应用示范工程,推进其产业化发展。 展开更多
关键词 船用燃料 减碳
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废FCC催化剂源二氧化硅泡沫基固态胺吸附剂的烟气CO_(2)吸附性能研究
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作者 明红芳 贾晓浩 +5 位作者 陈峰 郭鹏辉 杨培恒 秦锋 樊燕芳 刘梦溪 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第9期17-26,共10页
将流化催化裂化(FCC)废催化剂作为廉价硅源,制备固态胺CO_(2)吸附剂,能够实现废催化剂的高值化利用,并同时达到碳减排的双重目标,从而实现“以废治废”。首先采用碱溶法从FCC废催化剂中提取硅,制备了一系列介孔二氧化硅泡沫材料(MCF-Nx... 将流化催化裂化(FCC)废催化剂作为廉价硅源,制备固态胺CO_(2)吸附剂,能够实现废催化剂的高值化利用,并同时达到碳减排的双重目标,从而实现“以废治废”。首先采用碱溶法从FCC废催化剂中提取硅,制备了一系列介孔二氧化硅泡沫材料(MCF-Nx)作为载体;随后通过聚乙烯亚胺(PEI)负载改性,制备了具有高CO_(2)吸附量和优异循环稳定性的固态胺吸附剂MCF-Nx-PEIy。通过调节矿化剂NH4F与模板剂三嵌段共聚物(P123)的质量比(x=0.0113、0.0226或0.0339),优化了MCF-Nx的孔结构。通过XRD、N2吸/脱附、SEM、TEM和FT-IR等表征手段分析了泡沫载体和吸附剂的结构与形貌,并考察了PEI负载量、吸附温度以及水汽对MCF-Nx-PEIy在模拟烟气(10%CO_(2)/90%N2,体积分数)中CO_(2)吸附性能的影响。结果表明,当NH4F与P123的质量比为0.0226时,获得了最优结构的载体MCF-N0.0226,其平均孔径为10.7 nm,有利于PEI的负载。在该载体上负载质量分数50%的PEI所制备的MCF-N0.0226-PEI50表现出最佳的CO_(2)吸附量。在吸附热力学与动力学的共同作用下,MCF-N0.0226-PEI50的CO_(2)吸附量随着吸附温度的升高先增大后减小,在75℃时,达到烟气条件下的最大值3.13 mmol/g;此外,在烟气中加入水汽可显著促进CO_(2)的吸附,使得CO_(2)吸附量增大至6.08 mmol/g。在30次烟气吸附-解吸循环中,吸附剂的CO_(2)吸附量保持稳定,展现出优异的循环稳定性。废FCC催化剂源的介孔二氧化硅泡沫载体具有三维孔道结构和高孔容,这有利于PEI的分散,同时促进了CO_(2)的扩散,从而在增大CO_(2)吸附量的同时显著提高了胺效率,显示出在烟气CO_(2)捕集中的应用潜力。 展开更多
关键词 废FCC催化剂 聚乙烯亚胺 介孔二氧化硅泡沫 固态胺 烟气CO_(2)捕集
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LNG大管径堆积绝热输送管道用于液氢转注的可行性数值研究
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作者 陈锐莹 姜夏雪 +4 位作者 徐皓晗 陆新宇 高歌 朱少龙 王凯 《低温工程》 北大核心 2025年第2期85-95,共11页
为了评估LNG接收站卸液管道用于液氢转注的可能性,采用CFD数值方法,建立液氢管道热流固耦合模型,分析了管道所受动态热应力分布与管道稳态漏热。热流固耦合分析结果表明:管道热应力分布与分层流流型具有显著联系,热应力呈现明显的顶底... 为了评估LNG接收站卸液管道用于液氢转注的可能性,采用CFD数值方法,建立液氢管道热流固耦合模型,分析了管道所受动态热应力分布与管道稳态漏热。热流固耦合分析结果表明:管道热应力分布与分层流流型具有显著联系,热应力呈现明显的顶底差异。该型管道在分阶段预冷使用低温氢气进行初步预冷情况下,转注液氢时等效热应力能够满足液氢转注要求。稳态漏热分析结果显示该型管的堆积绝热结构外表面漏热量为16.77 W/m,尚无法到达同等尺寸合格真空绝热管漏热指标,需优化绝热结构以满足液氢转注绝热需求。 展开更多
关键词 低温管道预冷 热流固耦合 动态热应力 液氢转注
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黏结性对富油煤热解孔隙结构演变及渗流的影响研究 被引量:3
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作者 畅志兵 王楚楚 +3 位作者 旷文昊 唐颖 吴晓丹 刘淑琴 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期54-63,共10页
【目的】富油煤的原位热解是将煤层在地下加热生产油气的技术,其中煤层的孔隙结构和渗透特性是影响加热介质注入和油气产出的重要因素。黏结性富油煤热解伴随胶质体的形成,使其孔隙结构和渗透特性不同于非黏结性煤。【方法】将黏结性富... 【目的】富油煤的原位热解是将煤层在地下加热生产油气的技术,其中煤层的孔隙结构和渗透特性是影响加热介质注入和油气产出的重要因素。黏结性富油煤热解伴随胶质体的形成,使其孔隙结构和渗透特性不同于非黏结性煤。【方法】将黏结性富油煤在300、400、500和600℃下热解,采用饱和流体法和氮吸附法测试半焦的孔隙参数,并采用显微CT表征半焦的孔隙结构;通过构建等效孔隙网络模型,分析煤样孔隙数目、孔隙半径和配位数等参数的变化规律,并模拟高温N2在孔隙网络中的渗流特征。【结果和结论】结果表明:煤样经300℃热解后仅产生少量裂隙,总孔隙率维持在约5%;当热解温度为400~600℃时,总孔隙率逐渐增至约50%,而微观孔隙仅在600℃脱气后更为丰富。当热解温度由300℃升至400℃,胶质体的形成、膨胀使孔隙和喉道的数量显著增大,但平均半径分别维持在约160μm和约88μm;再由400℃升至600℃,挥发分的析出促进了孔隙结构的连通,使孔隙和喉道的数量逐渐减少,且概率分布向等效半径更大的范围偏移,使平均半径分别增至292.81μm和170.60μm,并使孔隙平均配位数由5.82分别增至6.60和6.33,孔隙率和配位数的增大使半焦的平均模拟渗透率由246.75μm2显著增至1377.49μm2。研究结果可为黏结性富油煤原位热解的工艺研发提供参考依据。 展开更多
关键词 富油煤 热解 显微CT 三维表征 孔隙结构 渗透率
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黏结性富油煤热解油气析出规律及物性演变特征 被引量:7
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作者 唐颖 吴晓丹 +4 位作者 孙景耀 苏展 畅志兵 王楚楚 旷文昊 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期58-65,共8页
黏结性富油煤受热产生的软化、熔融现象可能导致井筒堵塞和地层扰动,这是原位热解需考虑的重要因素。在300~700℃下对黏结性富油煤热解,考察油气析出规律和组成性质,分析半焦的物性演变特征及其对原位热解的指示意义。结果表明,焦油产率... 黏结性富油煤受热产生的软化、熔融现象可能导致井筒堵塞和地层扰动,这是原位热解需考虑的重要因素。在300~700℃下对黏结性富油煤热解,考察油气析出规律和组成性质,分析半焦的物性演变特征及其对原位热解的指示意义。结果表明,焦油产率在500℃取得最大值7.75%,此时<300℃轻质组分含量最高(32.2%),且焦油成分在400~500℃变化显著,酚类和芳烃含量分别呈现增大和降低趋势。煤样的软化温度和固化温度分别为389和455℃,使半焦的宏观孔率度在≥400℃时由不足10%增至约50%,而微观孔隙结构仅在600~700℃高温脱气阶段更发达;半焦导热系数随温度先减小后增大,并在400℃达到最小值0.06 W/(m·℃)。黏结性富油煤原位热解面临通道堵塞、挥发分析出受阻和煤层导热速率偏慢等潜在问题,可尝试采用具有破黏效应的压裂支撑剂或近临界水原位转化技术加以解决。 展开更多
关键词 富油煤 黏结性 胶质体 焦油 孔隙结构 导热系数
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