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三周期极小曲面通道内流动换热特性实验研究
1
作者 王婧晗 孙凯 +3 位作者 杨志新 程志龙 曾敏 王秋旺 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第11期125-132,共8页
为揭示三周期极小曲面通道内的流动换热特性,基于瞬态单吹法原理搭建实验装置,系统测量并分析了空气在I-WP和Primitive通道中的流动与换热性能,探讨了胞元类型、孔隙率(ε)及雷诺数(Re_(h))对流动换热性能的影响。结果表明:Primitive通... 为揭示三周期极小曲面通道内的流动换热特性,基于瞬态单吹法原理搭建实验装置,系统测量并分析了空气在I-WP和Primitive通道中的流动与换热性能,探讨了胞元类型、孔隙率(ε)及雷诺数(Re_(h))对流动换热性能的影响。结果表明:Primitive通道的阻力系数随孔隙率增加而降低,且孔隙率对阻力的影响随Re_(h)增大而减弱,当孔隙率由0.30增加至0.40时,在Re_(h)=80和Re_(h)=450下阻力系数分别降低约37%和15%。相比之下,I-WP通道的阻力系数随孔隙率增加而升高,且由于孔隙率变化对流动扰动的影响有限,其换热性能变化较小。以Colburn换热因子与摩擦阻力系数比值作为流动换热综合性能评价指标,随着孔隙率增加,Primitive通道的综合性能小幅提升,I-WP通道则明显下降。当ε≤0.35时,I-WP通道综合性能优于Primitive通道;当ε=0.40时,两者综合性能接近。 展开更多
关键词 三周期极小曲面 孔隙率 阻力系数 换热性能
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DME/[DEME][TFSI]溶解度实验研究与吸收式制冷性能分析
2
作者 侯坤 刘向阳 何茂刚 《中国测试》 北大核心 2025年第9期66-73,共8页
针对传统吸收式制冷工质对LiBr/H2O和NH3/H2O的局限性,二甲醚(DME)与离子液体工质对被视为一种潜在的环保型替代方案。该文基于等体积饱和法测量293.15~343.15 K、0.045~0.857 MPa范围内DME在低黏度离子液体[DEME][TFSI]中的溶解度,利用... 针对传统吸收式制冷工质对LiBr/H2O和NH3/H2O的局限性,二甲醚(DME)与离子液体工质对被视为一种潜在的环保型替代方案。该文基于等体积饱和法测量293.15~343.15 K、0.045~0.857 MPa范围内DME在低黏度离子液体[DEME][TFSI]中的溶解度,利用NRTL方程对实验数据进行关联。分析以DME/[DEME][TFSI]为工质对的单效吸收式和吸收-压缩式制冷系统的热力性能,并与R1234yf、R1234ze(E)进行对比。结果表明,NRTL方程计算结果与实验值吻合良好,相对偏差的绝对平均值为1.9%。两种系统的COP和ECOP随发生温度升高均存在峰值,而随着蒸发温度升高,COP单调增加,ECOP存在峰值,其中吸收-压缩式系统具有更宽广的操作温度范围和更强的制冷能力。以DME/[DEME][TFSI]为工质对的系统的COP可达0.56,ECOP可达0.37,制冷性能优于R1234yf和R1234ze(E),具有更大的应用潜力。 展开更多
关键词 二甲醚 离子液体 溶解度 吸收式制冷
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湿烟气水分回收影响因素实验研究
3
作者 吴盛源 杨富鑫 +2 位作者 谭厚章 杜君文 李升 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第11期4383-4393,I0022,共12页
我国火电机组耗水量大,开展湿烟气中水分回收研究具有重要意义。该文通过对氟塑料换热器进行烟气水分回收实验,重点研究烟气温差和烟气速度对水分回收的影响,分析仅改变烟气入口速度、相同烟气温差下改变烟气入口速度、相同烟气速度下... 我国火电机组耗水量大,开展湿烟气中水分回收研究具有重要意义。该文通过对氟塑料换热器进行烟气水分回收实验,重点研究烟气温差和烟气速度对水分回收的影响,分析仅改变烟气入口速度、相同烟气温差下改变烟气入口速度、相同烟气速度下改变烟气温差时,收水比和收水率的变化规律。结果表明,烟气温差相同时,随着烟气速度从3增加到8.2 m/s,收水量实验值与理论值之比由90.02%下降至78.18%,收水率由20.37%下降至18.44%,收水比和收水率均呈下降趋势。烟气速度相同,烟气温差由5.3℃增大到13.2℃时,收水比由77.53%增加至96.69%,收水率由18.86%增加至51.77%。随着烟气温差的增加,收水比与收水率呈上升趋势。通过对实验数据进行数学建模,其相关系数R值为0.99,采用预设的理论收水率来确定所需的换热面积;利用拟合函数,获得不同烟气速度下的实际收水率以选择合适的换热器尺寸,以利于工程应用。研究结果系统揭示烟气流速与温差对水分回收性能的影响机制,并提出工程适用性优化方案。 展开更多
关键词 燃煤烟气 水分回收 收水率 氟塑料换热器 珠状凝结
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超声波激励疏水表面液滴运动的实验研究
4
作者 吴馨 龚建英 +3 位作者 李祥宇 王宇涛 杨小龙 蒋震 《化工学报》 北大核心 2025年第S1期133-139,共7页
提出一种利用超声波协同疏水表面驱动液滴的抑霜策略,并对超声波激励下铝板表面液滴的输运行为进行了实验研究,分析了超声功率、液滴体积及表面疏水性对液滴直径铺展率、平均运动速率的影响。实验结果表明,液滴在超声波作用下经历了铺... 提出一种利用超声波协同疏水表面驱动液滴的抑霜策略,并对超声波激励下铝板表面液滴的输运行为进行了实验研究,分析了超声功率、液滴体积及表面疏水性对液滴直径铺展率、平均运动速率的影响。实验结果表明,液滴在超声波作用下经历了铺展变形―运动―雾化―蒸发四个阶段;其次,液滴直径铺展率随超声功率的增大而增大,但液滴体积对直径铺展率没有显著影响;液滴平均运动速率均与超声功率及液滴体积呈正相关;与裸铝表面相比,疏水表面的液滴直径铺展率增加到1.15倍左右,平均运动速度最大可增加至6倍左右。 展开更多
关键词 超声波 液滴 疏水性 铺展 运动 流动 动力学 表面
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矩形通道内高速蒸汽与过冷水直接接触凝结换热流型的实验研究 被引量：4
5
作者 李涛 宗潇 +1 位作者 杨小平 刘继平 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期50-55,共6页
为研究有限通道内高速蒸汽与过冷水直接接触凝结换热（DCC）过程中汽液相界面的演化规律,搭建了具有矩形截面结构喷嘴及通道的可视化实验台,获得了入口蒸汽压力为0.1~0.45MPa、入口过冷水压力为0.1~0.4MPa以及入口过冷水温度为30℃条件... 为研究有限通道内高速蒸汽与过冷水直接接触凝结换热（DCC）过程中汽液相界面的演化规律,搭建了具有矩形截面结构喷嘴及通道的可视化实验台,获得了入口蒸汽压力为0.1~0.45MPa、入口过冷水压力为0.1~0.4MPa以及入口过冷水温度为30℃条件下DCC过程的凝结形态,得到了基于入口参数的流型图。研究表明：矩形通道内DCC过程的典型流动形态可划分为蒸汽区、过冷水区、汽液混合层、回流区和均匀泡状流区,蒸汽区与汽液混合层之间有清晰的相界面;在不同的入口参数下会出现泡状流、界面振荡射流、尾部振荡射流、稳定射流和发散射流等凝结形态。获得了各种流型的下壁面温度分布规律,并通过计算,得到稳定射流的换热系数为5.2~9.0MW·m-2·℃-1。 展开更多
关键词 直接接触凝结换热 矩形通道 流型 实验研究
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氨气/甲烷无焰燃烧污染物生成特性的实验研究 被引量：3
6
作者 王志超 谭厚章 +4 位作者 李宇航 周上坤 张波 崔保崇 晋中华 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期277-286,共10页
为了深入了解氨气/甲烷无焰燃烧的污染物生成特性,本文在改进的旋风无焰燃烧炉中通过实验研究了氨气/甲烷燃料组成、当量比(φ)、热负荷(P)以及空气预热温度(Tin)对炉膛温度以及污染物排放的影响.研究结果表明:随着氨气热值比例的升高,... 为了深入了解氨气/甲烷无焰燃烧的污染物生成特性,本文在改进的旋风无焰燃烧炉中通过实验研究了氨气/甲烷燃料组成、当量比(φ)、热负荷(P)以及空气预热温度(Tin)对炉膛温度以及污染物排放的影响.研究结果表明:随着氨气热值比例的升高,炉膛温度和NO_(x)排放均是先升高后降低,并在中等掺氨比附近取得温度和排放的峰值.在相同条件下,纯氨和氨气/甲烷无焰燃烧都在理想当量比附近时取得最低排放.热负荷和预热温度的升高会提高炉膛温度造成NO_(x)排放的升高,热负荷的升高不利于控制氨逃逸,但预热温度的升高有利于降低氨逃逸. 展开更多
关键词 氨燃烧 甲烷燃烧 无焰燃烧 氮氧化物 氨逃逸
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基于沉降炉的锅炉耦合掺烧退役风电有机固废实验 被引量：1
7
作者 熊小鹤 张一楠 +2 位作者 张京晶 杨富鑫 谭厚章 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期555-563,共9页
风电机组设计寿命在20~25年之间。我国在2000年前后投运的风电机组即将迎来第一波退役潮,随着风电机组新增装机容量逐年增加,后续年退役机组的资源化利用需求将激增。风电叶片由于长度较长、质量轻、强度大等特点,一直未能找到合适的规... 风电机组设计寿命在20~25年之间。我国在2000年前后投运的风电机组即将迎来第一波退役潮,随着风电机组新增装机容量逐年增加,后续年退役机组的资源化利用需求将激增。风电叶片由于长度较长、质量轻、强度大等特点,一直未能找到合适的规模处置办法。按目前4.4×10^(8)kW的装机,每千瓦装机复合材料用量16kg测算,全国风电叶片复合材料市场约704×10^(4)t。风电叶片破碎到厘米量级后,堆积密度较小,仅为煤粉的39%,运输成本较高,按200km运距测算,每吨叶片仅运输成本一项就已达1200~1500CNY(这还不包括拆除、切割、破碎等费用),从经济角度看,与燃煤锅炉耦合掺烧是一项较有潜力的规模处置路线。风电叶片具有极易着火、极易燃尽的特点。在224℃开始失重,着火和燃尽阶段特征温度分别为264℃和504℃,着火性能和燃尽性能均优于煤,燃尽后的叶片剩余物主要是玻璃纤维,元素成分主要是以氧化物形态存在的硅、铝、钙、镁元素。风电叶片具有高氮、低热值的特点。典型叶片干燥基氮为0.82%,空干基热值1849kcal/kg。煤与风电叶片的氮结构形态差异较大,煤氮主要以吡咯氮形式存在,占比达到了85%,而风电叶片氮主要为酰胺结构,占比为90.6%,酰胺结构氮受热后更易向气相氮释放。沉降炉耦合掺烧实验结果表明,在10%掺烧比例内(质量比),对污染物NO排放没有明显变化。按10%掺烧比例测算,一台300MW燃煤锅炉,每年可以消纳3052MW退役风电机组所产生的叶片复合材料,这意味着现役的燃煤锅炉已完全可以消纳将来待退役的风电机组所产生的叶片固体废弃物。 展开更多
关键词 风机叶片 沉降炉 煤 掺烧 一氧化氮 固废资源化利用
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宽雷诺数下肋参数对U型内冷通道流动与换热特性影响的实验研究 被引量：1
8
作者 万红牛 丁俣中 +4 位作者 程想 陈黎 王进 冀文涛 陶文铨 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期103-113,共11页
为了研究肋高和通道高的比值(e/H)、肋间距与肋高的比值(P/e)以及肋角度(α)对U型带肋通道流动与换热特性的影响,采用铜板法结合热电偶测量壁面温度分布,对6个不同肋参数U型带肋通道的表面换热特性进行了实验研究。带肋通道截面为正方形... 为了研究肋高和通道高的比值(e/H)、肋间距与肋高的比值(P/e)以及肋角度(α)对U型带肋通道流动与换热特性的影响,采用铜板法结合热电偶测量壁面温度分布,对6个不同肋参数U型带肋通道的表面换热特性进行了实验研究。带肋通道截面为正方形,实验的Re为5.0×10^(3)~1.0×10^(5)。研究结果表明,随着e/H和Re的增大,带肋通道的对流换热系数逐渐增大,但相应的流动损失增幅明显,e/H从0.08增大到0.12时,通道的阻力系数增大了近一倍。对于e/H=0.08的通道,P/e分别为6、8、10时,P/e为8时的对流换热系数和阻力损失均高于其他两种情况。相较于90°正交肋,带角度的斜肋能够进一步增强带肋通道的对流换热,75°肋的强化效果略强于60°肋。在实验参数范围内,对于几种不同的带肋U型通道,对流换热系数为光滑通道的1.9~3.0倍,阻力系数为光滑通道的4~16倍。综合考虑换热与流阻,e/H=0.08、P/e=8、α=45°的通道性能最好。 展开更多
关键词 涡轮叶片 内部冷却 带肋通道 对流换热
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工业含钙固废矿化CO_(2)的实验 被引量：2
9
作者 马佳慧 王毅斌 +2 位作者 冯敬武 谭厚章 林翅 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期3440-3449,共10页
双碳背景下,CO_(2)矿化作为一种有效固碳技术受到更多关注。本文针对6种工业含钙固废,分别采用氯化铵溶液浸出并制备矿化母液,然后在常温常压下开展直接和间接矿化模拟燃煤烟气中CO_(2)的实验,并对6种固废的矿化效率和矿化产物进行详细... 双碳背景下,CO_(2)矿化作为一种有效固碳技术受到更多关注。本文针对6种工业含钙固废,分别采用氯化铵溶液浸出并制备矿化母液,然后在常温常压下开展直接和间接矿化模拟燃煤烟气中CO_(2)的实验,并对6种固废的矿化效率和矿化产物进行详细分析,同时测试了浸出剂浸出含钙固废的循环能力。结果表明,由于含钙矿物相种类与含量的不同,6种固废的Ca^(2+)浸出率介于18.88%~95.15%之间,浸出液Ca^(2+)浓度大小为:净化灰>烧结法赤泥>燃煤飞灰2>燃煤飞灰1>烘干灰>拜耳法赤泥。氯化铵溶液循环浸出净化灰、燃煤飞灰2和烧结法赤泥后,随着循环次数的增加,燃煤飞灰2和净化灰中的间接矿化效率仅降低了1.44%和1.34%,烧结法赤泥的间接矿化效率降低了6.21%。6种固废中电石净化灰拥有最高间接矿化效率达57.60%,烧结法赤泥拥有最高直接湿法矿化效率为67.25%。CO_(2)间接矿化的产物为粒径介于2~5μm的菱面体方解石。 展开更多
关键词 浸出 矿化 二氧化碳 工业固废 燃煤烟气
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H_(2)O_(2)低温催化氧化法脱硫脱硝中试实验特性 被引量：2
10
作者 修浩然 王云刚 +3 位作者 白彦渊 刘涛 张兴邦 张益嘉 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期4941-4950,共10页
H_(2)O_(2)低温催化氧化法脱硫脱硝技术在燃煤电站深度调峰过程中可以应用于低温烟气。本文搭建中试热态实验系统,选取工业蜂窝状TiO_(2)催化剂,通过X射线衍射(XRD)、X射线荧光光谱(XRF)和扫描电子显微镜(SEM)等对其进行表征,进行脱硫... H_(2)O_(2)低温催化氧化法脱硫脱硝技术在燃煤电站深度调峰过程中可以应用于低温烟气。本文搭建中试热态实验系统,选取工业蜂窝状TiO_(2)催化剂,通过X射线衍射(XRD)、X射线荧光光谱(XRF)和扫描电子显微镜(SEM)等对其进行表征,进行脱硫脱硝一体化实验研究,探究各因素对H_(2)O_(2)低温催化氧化脱硝效率的影响规律。结果表明:微观下纳米TiO_(2)颗粒分布均匀、分散性好、纯度高。在单独脱硝实验中,温度对NO氧化和脱除效率影响较小;不采用催化剂时,NO的氧化脱除主要依靠H_(2)O_(2)自身的氧化性以及少量H_(2)O_(2)分解生成的‧HO_(2),效果较差。采用催化剂后,随着H_(2)O_(2)/NO摩尔比增加,NO氧化及脱除效率与无催化剂时相比大幅提升。在脱硫脱硝实验中,无催化剂条件下SO_(2)对NO的氧化和脱除效率有明显促进作用;有催化剂条件下,当H_(2)O_(2)/(NO+SO_(2))摩尔比为0.5时,NO与SO_(2)对‧OH的利用存在竞争效应,随着SO_(2)浓度的增加,NO氧化及脱除效率逐渐提升,SO_(2)脱除效率逐渐降低。采用蜂窝TiO_(2)催化剂,当H_(2)O_(2)/NO摩尔比为8时,NO氧化效率达90.4%,NO_(x)脱除效率达63.7%,SO_(2)脱除效率可达到100%。 展开更多
关键词 氧化 催化剂 烟道气 脱硝 脱除效率
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热态壁面条件下的液膜冷却实验与仿真 被引量：2
11
作者 张国栋 罗宇翔 +1 位作者 李龙飞 唐桂华 《西安交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期108-118,共11页
为了获得射流流量和射流角对液膜铺展形态、壁面温度、液膜厚度的影响规律,设计并自主搭建了基于热态壁面条件的液膜冷却实验系统,开展了射流角为25°~45°、射流流量为200~400 mL·min^(-1)的液膜冷却实验研究。研究结果表... 为了获得射流流量和射流角对液膜铺展形态、壁面温度、液膜厚度的影响规律,设计并自主搭建了基于热态壁面条件的液膜冷却实验系统,开展了射流角为25°~45°、射流流量为200~400 mL·min^(-1)的液膜冷却实验研究。研究结果表明,随着入射角的增大,铺展长度减小,铺展宽度、扩张角增加;而在射流角一定时,随着液膜流量的增加,液膜铺展的长度、宽度和扩张角都有所增加。特别地,当射流角为25°、射流流量从300 mL·min^(-1)增加至400 mL·min^(-1)时,液膜长度最大增加量为20.94 mm,且增加射流流量能够有效降低壁面温度,当入射角为35°、液膜流量为300 mL·min^(-1)时,冷却前后壁面温度最大可降低141.81℃;液膜在壁面撞击点处有厚度峰值,且液膜流量越大峰值越高,当入射角为25°、流量为400 mL·min^(-1)时,最大峰值达679.32μm。采用流体体积法(VOF)构建了液膜冷却仿真模型,计算液膜的蒸发吸热、流动铺展过程,研究结果表明,射流流量为300 mL·min^(-1)时,液膜厚度模拟结果与实验结果最大偏差为7.9%,误差控制在工程应用允许的10%范围内,从而验证了VOF方法对射流撞壁形成液膜模拟的可行性。该研究可为液体火箭发动机液膜冷却技术提供一定的参考。 展开更多
关键词 液体火箭发动机 液膜冷却 热态壁面条件 流体体积法
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氨/煤气流床半气化燃烧及氮转化特性实验研究 被引量：1
12
作者 崔保崇 王肖肖 +3 位作者 舒逸翔 林辉 谭厚章 王学斌 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期4071-4079,共9页
氨气(NH_(3))作为零碳富氢燃料,在燃煤锅炉中掺烧NH_(3)是从燃烧源减少碳排放的有效途径,但会带来NO_(x)排放升高和煤粉燃尽变差等问题。为实现燃煤锅炉掺烧NH_(3)的低NO_(x)排放,在自行搭建的气流床半气化燃烧实验台上探究了气化炉掺烧... 氨气(NH_(3))作为零碳富氢燃料,在燃煤锅炉中掺烧NH_(3)是从燃烧源减少碳排放的有效途径,但会带来NO_(x)排放升高和煤粉燃尽变差等问题。为实现燃煤锅炉掺烧NH_(3)的低NO_(x)排放,在自行搭建的气流床半气化燃烧实验台上探究了气化炉掺烧20%的NH_(3)(G-20%NH_(3))和燃烧室掺烧20%的NH_(3)(C-20%NH_(3))中燃料氮的转化和NO_(x)排放特性。研究发现,气化炉内掺烧NH_(3)会降低炉膛温度,但对煤粉的气化反应影响较小,与纯煤工况相比,煤氮的转化率仅降低了3.64%,挥发分和固定碳转化率分别仅降低了0.70%和2.54%。在气化炉掺烧NH_(3)中,NH_(3)在气化炉中的转化率可达69.55%。气化炉内总燃料氮向N_(2)的转化率为68.88%,其中NH_(3)-N向N_(2)的转化率为67.73%。同时,气化炉掺烧NH_(3)促进了煤-N和NH_(3)-N向HCN的转化,转化率为0.36%。气化炉中煤粉的热解促进了NH_(3)的热解,相较于纯煤,气化炉掺烧NH_(3)使气化炉出口H_(2)体积分数升高了69.23%。掺烧NH_(3)降低了燃烧室燃烧初期的温度分布。相较于纯煤,气化炉和燃烧室掺烧NH_(3)使燃烧室的温度峰值分别降低了46℃和62℃。但是,掺烧NH_(3)推迟了气化半焦的燃烧,增加了燃尽区的温度。气化炉和燃烧室掺烧NH_(3)中燃尽区平均温度比纯煤工况分别升高了135.8℃和72.8℃,促进了煤粉的燃尽。其中燃烧室掺烧NH_(3)的促进效果更为显著,相较于纯煤,C-20%NH_(3)中飞灰含碳降低了1.8%。但气化炉掺烧NH_(3)更有利于降低NO_(x)排放,相较于C-20%NH_(3),G-20%NH_(3)的NO排放降低了23.51%。 展开更多
关键词 氨/煤混燃 半气化-燃烧特性 燃料氮转化 NO_(x)排放特性
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低温下高纯空气黏度实验研究
13
作者 周辛梓 李增辉 +1 位作者 孟现阳 吴江涛 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期782-788,共7页
工质准确的热物理性质是工业工艺计算及设备使用优化的基础,然而空气黏度在温度190 K以下的数据匮乏,影响了工业应用的工程设计、流程优化。采用低温振动弦法黏度计实验系统,在温度范围85~190 K、压力范围0.2~5 MPa的条件下对气态、液... 工质准确的热物理性质是工业工艺计算及设备使用优化的基础,然而空气黏度在温度190 K以下的数据匮乏,影响了工业应用的工程设计、流程优化。采用低温振动弦法黏度计实验系统,在温度范围85~190 K、压力范围0.2~5 MPa的条件下对气态、液态、超临界态高纯空气开展了黏度测量实验研究,黏度实验测量结果的标准不确定度为2.64%。本文工作可为液态空气工业应用的相关技术优化设计提供基础数据支撑。 展开更多
关键词 振动弦 液态空气 热力学 黏度 测量
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多孔-自由火焰燃烧的实验与数值模拟研究
14
作者 曹静宇 杨富鑫 +1 位作者 赵旭 谭厚章 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第21期8531-8543,I0017,共14页
为拓宽传统多孔介质燃烧器(conventional porous burner,CPB)的贫燃极限,进一步降低污染物排放,该文设计泡沫镍金属多孔-自由火焰燃烧器(porous-free flame burner,PFFB),实验研究其燃烧及污染物排放特性;建立同尺寸二维模型,数值研究... 为拓宽传统多孔介质燃烧器(conventional porous burner,CPB)的贫燃极限,进一步降低污染物排放,该文设计泡沫镍金属多孔-自由火焰燃烧器(porous-free flame burner,PFFB),实验研究其燃烧及污染物排放特性;建立同尺寸二维模型,数值研究多孔介质材料开孔率、相对高度和比孔密度对火焰状态、温度分布以及污染物排放规律的影响。结果表明:相比CPB,PFFB具有更宽的稳燃范围,开孔率1%的PFFB稳燃当量比为0.50~0.67,贫燃极限当量比可达到0.45。开孔率对CO影响较小,CO排放最低为19.2mg/m^(3)。对于NO_(x)排放,开孔率4%的PFFB降氮效果最好,比CPB减少了9.3%。多孔介质相对高度对PFFB的污染物排放影响显著。在实验工况下,相对高度2/3的PFFB相比1/3,其CO排放减少了5.2~140mg/m^(3),但NO_(x)排放量增加了4.3~9.2mg/m^(3)。对于开孔率4%的PFFB,随着比孔密度的增大,孔密度增大,孔隙直径缩小,燃烧呈浸没&自由火焰,CO排放量减少,NO_(x)排放量随气体最高温度增加而增加。因此,在一定的开孔特征下,PFFB可保留CPB的燃烧性能,并且具有更宽的稳燃范围、更低的贫燃极限以及更低的污染物排放水平。 展开更多
关键词 多孔介质燃烧 多孔-自由火焰 低氮燃烧技术 火焰状态 数值模拟
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燃煤烟气水分回收和颗粒物同时脱除的实验和数值模拟 被引量：1
15
作者 吴盛源 杨富鑫 +2 位作者 谭厚章 杜君文 李升 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期5932-5941,共10页
我国水资源匮乏、环保要求日益增强,开展燃煤烟气水分回收与颗粒物协同脱除具有十分重要的意义。本文搭建了烟气水分回收实验系统并建立了数值模拟模型,研究了不同因素对收水率和传热系数的影响,发现影响收水率的主要因素为烟气速度和... 我国水资源匮乏、环保要求日益增强,开展燃煤烟气水分回收与颗粒物协同脱除具有十分重要的意义。本文搭建了烟气水分回收实验系统并建立了数值模拟模型,研究了不同因素对收水率和传热系数的影响,发现影响收水率的主要因素为烟气速度和烟气温差,烟气速度3m/s、烟气温差13.2℃时,收水率为51.77%;影响传热系数的主要因素为烟气速度和烟气与换热管壁面的过冷度,烟气速度9.6m/s、冷却水温度35℃时,传热系数为274.84W/(m^(2)·K)。搭建了颗粒物协同脱除实验系统,发现当过冷度从0℃增加到4℃时,颗粒物脱除效率从3.07%增大到29.28%;烟气速度从1.4m/s增大到6.4m/s时,颗粒物脱除效率从29.28%降低至7.40%。 展开更多
关键词 燃煤烟气 水分回收 数值模拟 颗粒物脱除
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涡轮叶片前腔冲击/气膜复合冷却与单一气膜冷却结构对比实验研究
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作者 丁俣中 程想 +2 位作者 万红牛 冀文涛 陶文铨 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期143-151,共9页
为了对比前腔冲击/气膜复合冷却结构和单一气膜冷却结构对涡轮叶片冷却特性的影响,本文以完整叶片为测试对象,针对低导热系数叶片进行了内外耦合综合冷却换热实验。测试叶片前腔压力面采用单一气膜冷却和冲击/气膜复合冷却结构。实验采... 为了对比前腔冲击/气膜复合冷却结构和单一气膜冷却结构对涡轮叶片冷却特性的影响,本文以完整叶片为测试对象,针对低导热系数叶片进行了内外耦合综合冷却换热实验。测试叶片前腔压力面采用单一气膜冷却和冲击/气膜复合冷却结构。实验采用红外热像仪测量了叶片表面的温度分布,分析了吹风比(M)对于叶片综合冷却效率的影响。研究了不同工况下两种冷却结构对涡轮叶片冷却特性的影响。实验结果表明,由于叶片表面压力分布不均匀,更靠近前缘的第一排气膜孔处冷却效率小于第二排,且吹风比越小该现象越明显。相较于传统的气膜冷却叶片,冲击/气膜复合冷却叶片在M=0.4,1.2,2.0的情况下,冷却效率分别提升了3.45%,6.33%,5.64%。同时,冲击冷却造成的冷却剂动能损失能够削弱高吹风比下冷却剂出流后脱离壁面的情况发生。 展开更多
关键词 涡轮叶片 气膜冷却 冲击冷却 耦合传热 红外热像仪
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热化学法处置退役风电叶片污染物生成特性
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作者 熊小鹤 张一楠 +2 位作者 李良钰 张京晶 谭厚章 《煤炭学报》 北大核心 2025年第2期1339-1346,共8页
风电叶片由于质量小、强度大、叶片长等特点,一直是固废行业回收处置的难点。热化学法处置退役风电叶片是一项有潜力的规模化工业推广技术。针对热化学法处置过程中的污染物排放问题,在管式电炉试验台上对风电叶片样品分别在N_(2)、CO_... 风电叶片由于质量小、强度大、叶片长等特点,一直是固废行业回收处置的难点。热化学法处置退役风电叶片是一项有潜力的规模化工业推广技术。针对热化学法处置过程中的污染物排放问题,在管式电炉试验台上对风电叶片样品分别在N_(2)、CO_(2)和空气气氛下进行了400、600、800、1000℃四个不同温度下的热转化试验,测试了含氮、氯污染物排放情况。发现CO_(2)和氮气气氛下,HCN和NO是主要的含氮污染物,随着温度增加,HCN逐渐增加,在1000℃时,HCN形态氮是最主要的含氮组分,占总氮比例达到88.3%,而HCl形态氯占总氯比例波动不大,维持在5%上下波动。空气气氛下,NO是最主要的含氮污染物,峰值体积分数达918.3×10^(−6),并且生成的NO中的氧主要来自风电叶片自身,而非外部空气。随着温度升高,HCl和HCN逐渐减小,在400℃达到最大,占总氯、总氮比例分别为46%、8.4%。CO_(2)对产物的分布有显著的促进作用,这种促进作用与温度、组分相关。1000℃高温下CO_(2)能显著促进HCN和NO的生成,但是在400℃低温下,促进作用并不明显。在400℃低温下,CO_(2)对NO_(2)的生成有显著的促进作用,1000℃高温下,CO_(2)对生成NO_(2)促进作用不明显。考虑到生成NO的氧主要来自叶片自身,传统的空气分级对降低氮氧化物并不明显,中试开发需要专门配套烟气除氮、除氯装置。 展开更多
关键词 热解 燃烧 气化 风电叶片 玻璃纤维 NO HCL
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安全壳打压试验可燃气体富集规律研究及火灾监测系统的开发与应用
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作者 褚英杰 吴江涛 魏龙玮 《核科学与工程》 北大核心 2025年第3期442-448,共7页
安全壳打压试验是验证安全壳整体密封性的重要手段,然而试验期间安全壳内富氧环境使得火灾风险急剧增加。为有效控制试验期间火灾风险,以安全壳内可燃气体为研究对象,采用数值模拟的方法对可燃气体迁移和富集规律进行研究,研究结果表明... 安全壳打压试验是验证安全壳整体密封性的重要手段,然而试验期间安全壳内富氧环境使得火灾风险急剧增加。为有效控制试验期间火灾风险,以安全壳内可燃气体为研究对象,采用数值模拟的方法对可燃气体迁移和富集规律进行研究,研究结果表明:保压阶段安全壳上部空间靠近壳壁的区域其温度和浓度都较高,是试验期间需要重点关注的火灾风险区域。基于上述研究,开发了安全壳打压试验红外热成像监测系统,实现了打压试验中整体区域温度的监控,优化了红外成像探头的布置,提高了系统对火灾风险的响应速度和准确性,并成功应用于某核电厂大修中,增强了试验期间对火灾风险的控制能力。 展开更多
关键词 核电厂安全壳 打压试验 可燃气体 富集规律 红外成像 火灾监测
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具有扰流结构的风冷型锂电池包热管理系统优化 被引量：1
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作者 何闯 赵钦新 梁志远 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2025年第1期90-97,共8页
基于常见新能源车结构设计了一种车载式风冷型锂电池包,利用有限元仿真对风冷型锂电池热管理系统进行模拟计算。结果表明:入口空气流速2 m/s的条件下,顺排和叉排两种结构的最大温差分别为6.96℃和6.29℃,叉排结构下最大温差有所降低;增... 基于常见新能源车结构设计了一种车载式风冷型锂电池包,利用有限元仿真对风冷型锂电池热管理系统进行模拟计算。结果表明:入口空气流速2 m/s的条件下,顺排和叉排两种结构的最大温差分别为6.96℃和6.29℃,叉排结构下最大温差有所降低;增加扰流板为空气流场创造扰流结构,最大温差为5.69℃,相比叉排结构最大温差降低了0.60℃;入口空气流速大于4 m/s时,最大温差低于5℃,满足锂电池最优放电效率;扰流板布置为对称结构时电池包具有最优的冷却性能,电池的最高温度和最大温差明显低于其他排布方式;入口空气流速与电池包冷却性能呈正相关,入口空气流速达到6 m/s时达到最优冷却效果,此后继续增大入口空气流速冷却性能变化幅值减小。所设计的18650锂电池包在隔板间距为对称排布下具有最优的扰流冷却性能,控制入口空气流速大于4 m/s时可以使电池在最优放电效率下运行。 展开更多
关键词 锂电池 扰流结构 热管理 入口空气流速 温差
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长期服役T91铁素体耐热钢变负荷工况下蒸汽氧化行为研究 被引量：2
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作者 陈彦泽 梁志远 +1 位作者 徐一鸣 赵钦新 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第10期3912-3923,I0029,共13页
针对电站锅炉变负荷工况下耐热钢工质侧氧化膜是否剥落的问题,选取长期服役和供货态铁素体耐热钢T91为研究对象,开展长时变负荷运行工况下耐热钢的蒸汽氧化行为研究。采用分析天平测量耐热钢氧化前后质量变化,利用扫描电子显微镜、X射... 针对电站锅炉变负荷工况下耐热钢工质侧氧化膜是否剥落的问题,选取长期服役和供货态铁素体耐热钢T91为研究对象,开展长时变负荷运行工况下耐热钢的蒸汽氧化行为研究。采用分析天平测量耐热钢氧化前后质量变化,利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪等设备表征氧化产物的形貌以及成分。对比实验结果表明:600和625℃稳定负荷与变负荷工况下的蒸汽氧化实验结果均表明,供货态T91的氧化增重均大于长时服役的T91。相比于稳定负荷,由于变负荷过程引起气氛的变化导致铁素体耐热钢T91氧化层所受应力发生突变,引起氧化层的严重开裂,甚至剥落。长期服役耐热钢氧化层内因大量存在的孔洞以及组织缺陷导致氧化层发生更为严重的剥落。锅炉变负荷运行会导致氧化层剥落,增加了电站锅炉过(再)热器堵管风险。 展开更多
关键词 T91耐热钢 长时服役 变负荷工况 蒸汽氧化
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