火灾烟气毒害物HCl和HCN的分析及危害性评价方法

火灾是一种失去控制的燃烧,具有双重性规律。火灾产生的有害烟气是造成人员伤亡的主要原因。本文选定火灾中主要的有害燃烧产物氯化氢(HCl)和氰化氢(HCN)作为目标气体,考虑了影响实验数据的各种因素,通过对实验数据的分析,证明了“等生成率假设”在考虑火灾中其它影响因素如温度时是不正确的;分析实验浓度变化曲线达到致死浓度的关键时间,提出了一种新的火灾烟气对人员伤亡影响的危险性评价体系,为火灾燃烧有害产物释放机理研究在工程技术上的应用奠定了基础。     

液幕式吸收塔中传质模型研究

对液幕式吸收塔脱硫性能进行了实验研究,研究了烟气流量、循环浆液量、浆液浓度,喷嘴阵列形式等参数对脱硫性能的影响,合理选择装置结构和运行参数时,脱硫效率可达90%以上;提出了液幕式吸收塔中当量传质面积的计算方法,建立了液幕式吸收塔的传质模型,得到了液幕式吸收塔的传质系数关于气相和液相雷诺数及喷嘴阵列的经验关系式。     

火灾烟气中CO2和CO的释放特性研究

火灾产生的有害烟气是造成人员伤亡的主要原因。火灾科学研究中,研究者对CO_2和CO研究较多,但对它们的释放过程和机理研究很少。本文利用国际文献中评价材料毒性的原始实验数据,从烟气毒性物质释放的角度,分析了火灾烟气中 CO_2和 CO的释放特性,特别是分析了通风量的影响机理。在此基础上,进一步研究发展出一个与动态释放过程相关的烟气危害性评价体系,从而在释放规律与材料选择、实际火灾中人员的逃生过程之间建立起直接联系。     

亚临界与超临界压力水在管内的对流传热与传质

本文对含有金属腐蚀物杂质的亚临界与超临界压力水在竖直加热圆管内的受迫对流与混合对流传热与传质进行了数值模拟，分析了变物性、浮升力以及压力等因素对管内对流传热与传质的影响。结果表明：浮升力使自下而上流过竖直加热圆管的对流传热和传质增强；在不同的温度条件下，超临界压力水的热物性对传热传质的影响有很大不同。     

空分纯化系统中CO_2与H_2O的吸附传质研究

空气预纯化系统中,为了更好地设计吸附器并保证纯化系统的安全运行,必须进行传质区长度和透过曲线的计算。本文基于透过曲线法,实验研究空气各组分浓度、入口温度、流量及竞争吸附等多因素耦合作用下,CO_2与H_2O在纯化器上的动态吸附特性。结果表明,空气各参数变化均会对CO_2在13X分子筛上吸附传质过程造成一定影响,其中空气入口温度是影响13X分子筛上CO_2传质区长度的最显著影响因素;空气中CO_2浓度对13X分子筛上CO_2传质区长度的影响呈负相关,而H_2O浓度对活性氧化铝上H_2O传质区长度的影响呈正相关,两者呈相反趋势。     

湿式静电协同脱除SO_2、PM试验研究

湿式静电除尘技术是实现燃煤烟气超低排放的关键技术,本文研究了湿式静电中电晕放电对SO_2强化吸收的影响规律,并就SO_2对电晕电流的形成、粉尘脱除的影响进行了研究。结果表明:湿式静电中喷淋液滴对SO_2具有洗涤作用,电晕放电可以强化液滴对SO_2的吸收效果,提高气液相间的有效传质速度。湿态条件下放电可最高实现SO_2传质提高13.8%,干态条件下放电对SO_2无脱除效果。SO_2吸附电子致使进入吸附区的自由电子数目减少,降低了颗粒的荷电,粉尘的脱除效率下降。     

空心塑料球堆积床空气加湿传质系数的测定

对增湿除湿型太阳能海水淡化装置中填充空心塑料小球作为堆积床的传质系数进行了实验测试,并与其他材料堆积床的传质系数进行了比较。介绍了测试装置的结构和工作过程,给出了传质系数随不同运行参数的变化关系。实验结果表明,该空心塑料小球由于具有较大的润湿表面和内部具有储水多孔材料,因而具有较高的蒸发传质系数。在系统冷却水和喷淋温度分别为25℃和80℃时,传质系数比使用方木条时提高了约8%。实验结果还说明,喷淋量及循环风量对传质系数的影响一般是正向的,喷淋量及风速增加,传质系数将增加,但风速达到一定程度后,增加循环风量使传质系数增加幅度变小。     

湿法脱硫岛内气液两相流流动规律的研究

采用直接观察法、床层膨胀法和概率密度函数(PDF)法对湿法烟气脱硫塔内流型的形成和转变规律进行了研究和分析,认为湿法烟气脱硫塔内气液两相顺、逆流时,随着液气比的增大,会形成液柱式、喘动式和类鼓泡式流动等三种流型,并给出了判别三种流型的基本方法和准则,提出了气相雷诺数Reg-液气比L／g流型图,为湿法烟气脱硫塔传热传质规律的进一步研究及塔身的安全运行提供了基础依据。     

吸附制冷用吸附单元管设计和传热传质性能研究

本文介绍了一种具有较好传热传质性能的吸附式制冷用吸附单元管,该吸附单元管直接用烟气加热、空气冷却, 可以用于沸石等高温吸附剂。该吸附单元管在加热／冷却流体侧和吸附剂侧均设了翅片,吸附剂内部的传热尺度不大于 2．5 mm,最大传质尺度不大于11 mm。通过数值计算和由吸附单元管组合而成的吸附床的性能初步试验,证明该结构形式的吸附单元管具有优良的传热传质性能。     

用于燃煤锅炉烟气余热回收的顺流烟气喷淋塔的实验与理论研究

吸收式热泵与烟气喷淋塔结合的烟气余热回收系统能有效回收燃煤锅炉烟气余热,而烟气喷淋塔是该系统的重要组成部件。该研究对顺流式烟气喷淋塔进行了实验与理论研究,建立了一维数学模型,模拟计算结果与实验结果的偏差在±5%以内,表明模型较好地反映了烟气喷淋塔内部的热质交换过程,可用于预测喷淋塔的换热效果,指导烟气喷淋塔的设计。该研究还对液气比、液滴粒径、喷淋塔高、烟气流速等关键因素对烟气喷淋塔换热效果的影响进行了分析。     

强声波作用下烟气中滑移单颗粒煤粉传热传质特性

根据二维轴对称、非稳态,层流的质量、动量和能量守恒方程,研究强声波作用下烟气中滑移单颗粒煤粉的传热传质特性,颗粒与烟气之间有稳定的滑移速度.分析声压级范围为150 dB~170 dB,可听声频率范围内,及在声质点速度与滑移速度的不同速率比情况下,颗粒局部努赛尔数、表面平均努赛尔数以及时间-空间平均努赛尔数的分布规律.在可听声频率范围内,存在极值频率,此时煤颗粒表面的传热传质效果最佳.为强声波应用于电站锅炉中、强化煤颗粒燃烧提供理论基础.     

盘管表面喷雾冷却传热传质特性实验研究

针对盘管表面喷雾冷却,通过实验方法研究迎面风速、喷嘴进水流量及辅助空气压力对系统传热传质的影响。研究表明,随着迎面风速的增加,系统的传热传质系数逐渐增大,当风速达到1.5 m/s时,部分液滴未能与盘管进行换热就被排出系统,使有效液滴数量降低,传质系数增长速度减慢;随着喷嘴进口水流量的增加,系统的传热传质系数增加,但流量过大会在盘管表明生成较厚液膜形成热阻,使传热传质能力下降;随着辅助空气压力的增大,系统传热传质系数增大,但进水流量一定时,压力过大会使得喷雾流量下降,传热传质增长速率下降。     

基于微元法的冻干过程模拟计算

为准确预测一次干燥时间,降低能耗,应用准稳态传热传质理论,在考虑干燥层传质能力对干燥速率影响的情况下,建立了基于微元法的传质控制模型。利用循环计算的方法,对模型进行了求解。计算结果表明:所建立的模型能准确地预测冻干过程,模拟值与实验值吻合良好。若对模型进一步完善和修正,对实际应用有一定的指导意义。     

管间距对涡强化扁管管片散热器传热的影响

本文应用萘升华传质/传热比拟技术对涡产生器强化的叉排扁管管片式换热器的横向管间距对传热/传质及阻力的影响进行了实验研究。本研究的目的是要得到一可工程应用的关联式,它能反映不同的横向管间距(S_1/S_2=0.582、0.727、0.969)对传热/传质及阻力特性的影响。     

超声空化引起界面湍动促进的传质机理

本文分析了超声空化引起界面湍动对传质过程的影响,提出了相界面上超声空化气泡析出增强边界层液体湍动并促进传质的机理,在传质理论和流体动力学原理的基础上,建立了超声空化引起界面湍动促进的传质机理模型,获得了超声空化引起界面湍动促进的传质系数表达式。实验结果验证了模型的合理性。该模型既证实了超声对传质有强化效应,又对传质过程有很好的预测功能,为工业化提供了理论依据。     

膜换湿过程热质耦合的分析与模拟

从理论上分析了膜换湿过程中传质过程和传热过程之间的耦合关系,建立了相应的物理数学模型,发展了一种计算热质耦合的方法。分析结果表明传质过程对传热过程的影响主要体现在两方面:一是质量流携带的焓对传热过程的影响,二是吸附和脱附产生的吸附热对传热过程的影响。而传热过程对传质过程的影响主要体现在温度对膜湿阻的影响。采用数值模拟的方法对热质耦合过程进行了研究,结果表明:当热流与质量流方向相同时,热阻随湿度差的增大显著增大,而当热流与质量流方向相反时,热阻随湿度差的增大显著变小,而膜两侧湿度差对湿阻基本无影响。温度的升高会显著增大传质通量,同时降低湿阻,从而使得热流密度和热阻也受到显著的影响。     

蒸发式冷凝器管外流体流动与传热传质强化

蒸发式冷凝器是一种高效散热设备,能源危机和水环保促进了它的应用.提出了扭曲管强化管外水和空气流动及传热传质,测试了圆管、椭圆管、扭曲管等三种水平管蒸发式冷凝器的流动与传热传质性能,结果表明,扭曲管间为有序的可控制水流,分布均匀,脱落速度快,更易形成柱状流,管表面水膜厚度比现有圆管和椭圆管小;传热传质系数随冷却水喷淋密度及风速的增大而增大,但冷却水喷淋密度增大至一定值后,对传热传质系数基本没有影响;扭曲管的传热传质系数高于椭圆管,特别是圆管,总结了扭曲管传热传质系数经验式.     

垃圾焚烧烟气扩散的多尺度模拟与分析

垃圾焚烧会产生大量的二次污染,使得原本极为推崇的垃圾焚烧发电倍受质疑。本文利用CFD技术对垃圾焚烧产生的烟气通过烟囱高空扩散的规律进行数值模拟,研究在多尺度空间条件下流场和污染物分布。采用标准κ-ε湍流模型及组分输运模型,分析不同排烟高度和速度对排烟地点下风向1.4 km小区建筑群内污染物分布的影响。研究表明SO_2、二恶英等烟气污染物在小区建筑间的浓度分布随着排烟高度和速度的增加而减弱,但由于气流分布产生涡旋的影响使得建筑物背风面污染物浓度较高。本文将计算结果与正态分布假设下的高斯烟羽模型计算结果进行比较,两者有较好的一致性。     

多孔介质非饱和渗流的阈梯度理论

一、前言 毛细滞后现象对非饱和多孔体中的传热与传质过程有重要的影响,但由于对毛细滞后现象尚缺少基本的认识,目前关于多孔介质传热传质的理论暂且都回避对这一问题的处理,这也正是当前有关多孔介质传热传质特性数据和实用计算方法缺乏和可靠性差的重要原因。     

磁场作用下低温氧氮传质的可视化实验研究

氧分子具有顺磁性,因而在梯度磁场中会受到磁场力作用。低温精馏是空气分离的主要方法之一,也是氧的顺磁性的一个潜在应用领域,本文通过设计搭建的低温氧氮传质可视化实验装置,研究了两块永磁体磁缝处的梯度磁场对液氧液氮扩散传质过程的影响,借助自行研制的激光干涉测量系统,实时观察和测量磁场作用区域液氧液氮浓度的变化.实验结果表明,在传质过程中氧分子受到磁场力的作用,会依附在磁场较强的区域。同时,与传质方向相反的磁场力减慢了氧分子沿浓度梯度的传质,使得传质过程更加稳定。