测定气体水合物相平衡数据的高压 PVT装置

建立了一套用于研究气体水合物的高压流体PVT（压力－体积－温度）测试系统。分别利用低压和高压传感器在温度268－283．2K时,压力6－40．2kPa和4600－7200kPa范围内采用恒温试压法分别对1,1－dichloro-1-fluoroethane(1,1二氯－1－氟乙烷）和甲烷气体水合物相平衡点进行了测试;并将所得两组数据与文献值相比较。该装置温度、压力范围较宽,可用于气体水合物相平衡实验。     

多壁碳纳米管促进制冷剂水合物生成实验研究

选用纯多壁碳纳米管、羧基化和羟基化多壁碳纳米管分别与十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)复配,制备稳定的碳纳米流体,促进HCFC-141b水合物生成,并基于恒温定容法测定水合物生成温度曲线。结果表明,纯多壁碳纳米管、羧基化和羟基化多壁碳纳米管最佳添加量均为60 ppm,诱导时间分别为94.8 min、62.6 min和51.4 min,蓄冷密度分别为263.64 kJ/kg、280.07 kJ/kg和286.61 kJ/kg。多壁碳纳米管超高的比表面积和优良的导热性增强了两相接触面积、提供了更多成核位点,促进水合物快速生成。     

甲烷水合物形成促进技术实验研究

实验研究了液态烃(环戊烷和甲基环己烷)对甲烷水合物形成条件的影响,测试结果表明液态烃降低了甲烷水合物的形成压力,并改变了形成水合物的结构。实验研究了促进剂(液态烃和表面活性剂)对水合物形成诱导时间和生长过程的影响,结果表明液态烃和表面活性剂降低了水合物形成的诱导时间,提高了水合物形成速度;而且表面活性剂提高了水合物形成过程中的耗气量,并改变了水合物形成机理。     

纳米粒子促进制冷剂水合物生成技术研究进展

添加剂是制冷剂水合物生成促进技术的研究热点,纳米粒子能够有效提高制冷剂水合体系的传热传质效率,是理想的添加剂之一。总结了纳米粒子对制冷剂水合物生成热力学与动力学的影响,分析了不同种类、浓度的纳米粒子的促进效果,并归纳了其促进机理。结果表明,相对于单一体系而言,纳米粒子的复配体系拥有更佳的制冷剂水合物生成促进效果。纳米粒子复配剂的选择以及复合促进机理的分析是研究重点。     

天然气水合物分解热的确定

利用可视化高压流体测试系统研究了6个体系（甲烷、合成天然气、甲烷－环己烷、甲烷－环戊烷、甲烷－甲基环己烷（MCH）、合成天然气－甲基环己烷）水合物的形成条件，根据水合物相平衡数据应用Clausius-Clapeyron方程计算了Ⅰ型、Ⅱ型和H型水合物的分解热，结果表明水合物分解热与填充水合物晶格的气体分子直径有关。     

蓄热单元尺寸对融化传热增强作用的数值研究

为提高板式相变蓄热单元融化过程的传热速率,本文在传统矩形单元的基础上改变装置尺寸得到楔形截面蓄热装置。利用焓法模型分析了单元结构尺寸(包括高宽比,上下边长比)对蓄热过程材料融化及传热特性的影响。结果显示,蓄热单元高度(热源面积)一定时,装置上下边长比、高宽比均对其热性能有显著影响。具体表现为:减小矩形单元的高宽比有利于强化传热;采用上下边长比大于1的楔形单元可在一定程度上消除蓄热过程的融化死角,蓄热时间最大缩短32.8%;蓄热单元的最优上下边长比与高宽比存在对应关系。     

低温恒速过滤器滤饼生成动态模拟与实验研究

基于滤饼压缩与分层理论,建立低温恒速过滤过程滤饼动态生成离散化模型。引入适用于Darcy公式的滤饼比阻连续性方程、适用于Carman-Kozeny公式、Happel Cell方程和Ergun方程的滤饼孔隙率连续性方程。为验证模型,利用褶皱型316L不锈钢烧结丝网过滤器实施低温恒速过滤实验,滤浆由液氮与干冰颗粒组成。使用Matlab软件编程并基于反抛物线插值法计算,结果表明,颗粒沉积因子λ=1时,由于未考虑颗粒沉积比例,模拟结果与实验结果吻合度较差,且λ值与滤浆流量成正比; Happel Cell方程在其适用范围内滤速相对较高时,模型准确度最高,可用于预测滤饼特性。     

高考设计性实验题解题策略举隅

针对近两年物理高考实验题的转变,笔者对近几年高考题进行了分析,试图从实验仪器、实验原理、误差分析、信息获取等几个方面找出规律,探究解决此类型问题的策略.     

含乙二醇水合物形成条件理论与实验研究

利用可视化高压流体测试装置在0.78～5.17 MPa压力范围内测定了乙二醇水溶液中合成天然气（甲烷、乙烷和丙烷的混合物）水合物的形成条件。根据vanderWaals-Platteeuw的理想溶液等温吸附理论和Moshfeghian-Maddocd的数学模型,给出了含抑制剂体系气体水合物相平衡计算数学模型。计算结果表明该模型可较好地预测含抑制剂（乙二醇）体系的水合物形成条件。     

超低温血浆速冻箱性能实验研究

选择R404A、R23作为超低温血浆速冻箱复叠制冷系统高、低温制冷循环的制冷剂,设计并建造了速冻箱实验系统,研究了速冻箱的性能。实验结果表明,系统高温级制冷循环启动后约0.5h速冻箱内温度下降到-70℃,温度波动度小于0.5℃,高、低温级制冷压缩机的压比分别为10.8和5.6,吸排气压力稳定,说明速冻箱的设计达到了要求。