炭/碳粒在CO_2/O_2气氛中燃烧速率的研究

１引言大量的研究表明,近一个世纪以来,大气中温室气体（主要是ＣＯ２）含量的迅速增加是引起全球气候变化的一个重要因素。而且,在今后若干年内,随着人类从矿物燃料中获取能源的进一步增加,ＣＯ２的排放量亦将持续增长。其中煤的利用量及在燃烧过程中ＣＯ２的排放量...     

锅炉内煤粉燃烧的通用计算方法

1前言 四角喷燃的煤粉锅炉是目前我国大型发电锅炉最主要的炉型,为保证其动力工况的可靠性,合理地布置受热面和选择受热面材料,有效组织炉膛内的燃烧过程以提高锅炉运行的安全性,锅炉设计人员需要准确地预报锅炉炉膛内,特别是燃烧器区及炉膛出口区的烟气温度分布等参数.     

ONIOM方法计算胺和二芳基碳正离子的亲核反应的速率常数

利用第一性原理计算了胺和二芳基碳正离子的亲核反应的速率常数. 研究不同的溶剂化模型(PCM、CPCM和COSMORS)、不同类型的原子半径(UA0、UAKS、UAHF、Bondi和UFF)、以及一些单点能计算方法(B3LYP、B3P86、B3PW91、BHANDH、BMKPBEPBE、M06、MP2和ONIOM)在计算这类速率常数时的表现.通过比较速率常数的实验值和计算值,发现ONIOM(CCSD(T)/6-311++G(2df,2p):B3LYP/6-311++G(2df,2p))//B3LYP/6-31G(d)/PCM/UFF方法表现最好. 该方法随后被用于计算更多的胺和二芳基碳正离子的亲核反应的速率常数. 65个反应的速率常数的实验值和计算值之间表现出了相当好的相关性,这表明该方法适用于计算胺二芳基碳正离子的亲核反应的速率常数.     

微生物碳捕获电池阴极室CO2捕获速率的计算

本文对含有Botryococcus Braunii UTEX 572的微生物碳捕获电池阴极室内的光合有效辐射（Photosyntheticallyactive radiation,PAR）分布建立数学模型。采用离散坐标法（Discrete Ordinate Method,DOM）求解一维稳态辐射传递方程（Radiative transfer equation.RTE）,使用SMARTS（the Simple Model for Atmospheric Transmission of Sunshine）模式对边界条件进行计算。在所建模型基础上,对400～800 nm波长范围的阴极室内PAR分布情况进行计算,并结合Botry-ococcusBraunii UTEX 572的生长动力学对CO₂的局部吸收速率进行研究。同时对不同散射处理方法,气泡含量以及藻类浓度对CO₂捕获速率的影响进行对比,为改善光在微生物碳捕获燃料电池阴极室的分布和阴极室优化设计提供依据。     

用数据拟合方法计算散热速率

用Mathematica软件对散热曲线进行了二阶多项式拟合,并根据拟合结果计算了散热速率。     

直喷式柴油机燃烧过程及碳烟生成的初步计算

依据已简化的包含多环芳烃生成的正庚烷气相详细化学反应机理,基于专业流体解析软件FLUENT6.3对直喷式柴油机压缩、膨胀冲程内的自燃和燃烧过程进行了动态模拟,得到了缸内平均温度、主要反应物以及中间产物多环芳烃生成量随转角变化的特性曲线.在数值上,计算得到以苯环质量为主的多环芳烃总生成量水平比试验测量结果约高出1~2个量级,但是在随转角变化的特性上,计算与试验测量曲线定性趋势一致.针对特定转角时刻主要火焰结构参数的截面分布,分析研究了柴油机缸内化学反应特性与流体流动相互作用下的空间分布特征.通过耦合详细碳烟粒子动力学模型,对碳烟表象尺寸进行了初步模拟.     

淮南烟煤粒燃烧的初步研究

本文研究了用石英丝和双铂铑热偶丝悬挂的7.5—8.5mm淮南烟煤粒在1000℃的含氧23％的热气流中燃烧,得到了煤粒失重曲线及温升曲线。其结果表明,挥发份的释放和燃烧对煤粒着火和燃尽过程有重要作用。文中提出了煤粒同时有挥发和燃烧的模型,其计算结果和实验对照说明此模型可用,同时也指出,对我国不同煤种的煤粒还需进一步进行研究。     

计算凹面闪耀光栅衍射效率的通用方法

为使凹面光栅的衍射能量更多地集中在所需要的级次上,提出了利用机械刻划的方法在凹面基底上制作变刻槽角度的凹面闪耀光栅,并利用菲涅耳-基尔霍夫衍射公式推导了同时在主截面和非主截面内计算凹面闪耀光栅衍射效率的理论方法,弥补了以往只在主截面内考虑衍射效率的不足,最后利用Matlab仿真软件模拟了衍射效率随波长的变化曲线,并对比了在不同制作和使用参数下衍射效率峰值的变化规律,为今后凹面光栅的设计和制作提供了参考价值。     

燃烧烟气汞反应的量子化学计算方法研究

应用量子化学理论的不同方法和典型ECP基组分别计算含汞燃烧烟气中分子的几何结构和反应的焓变及熵变,并与美国国家标准技术局的实验数据相比较,以验证量子化学计算所用的理论水平和基组的有效性.结果表明QCISD方法/Stevens基组的组合最好,其次为B3PW91方法/Stevens基组、B3LYP方法/Stuttgart RSC1997基组.研究结果为进一步应用量子化学方法计算汞相关反应的动力学参数奠定基础.     

流态化燃烧期间煤粒的破碎及其对燃烧速率的影响

一九七五年Campbell和Davidson首先报道了流态化燃烧期间煤粒的破碎。此后,一些学者,如Sarofim,Beer,Gibbs等,相继发表文章作了探讨,一致认为流态化燃烧期间煤粒的破碎是一个重要现象,会对燃烧过程产生重大影响。本文叙述流态化燃烧过程中煤粒破碎的现象,它对燃烧速率的影响,提出了估算大煤粒燃尽时间的公式。     

在静止O_2-N_2环境中激光点燃的碳粒的燃烧特性研究

一、引言 能源的合理利用是四化建设中的重要课题,煤占我国能源资源的70％,研究煤的燃烧具有重要意义。而固态炭的燃烧在煤的燃烧中起着主导作用。本文的内容就是关于碳粒燃烧特性的实验研究和分析,即对处于室温下、不同氧浓度静止环境中的98～170μm碳粒,用脉冲激光点燃,记录其燃烧的全过程,并把实验结果与理论分析对比。从中探讨了:     

炭燃烧或气化时反应气体和炭的容积扩散特性

针对炭的燃烧或气化反应,本文在Stefan流和温度边界层存在的条件下分析求解了描述气固反应的扩散方程,同时还考虑了相对运动速度对传质的影响.通过计算和与其它研究者开发的计算公式进行比较,进一步揭示了反应气体和炭的容积扩散本质.最后,给出了一个新的推荐使用的计算公式.     

目标红外波段辐射亮度差通用计算方法

在采用NETD计算红外热像仪的探测距离时,需要计算目标在热像仪探测波段范围内的辐射亮度差.提出了一种红外波段目标的辐射亮度差通用计算方法,可提高利用NETD计算热像仪作用距离的准确度.     

VOF方法数值计算双液滴蒸发与燃烧

采用VOF两相数值方法建模前后移动的双正癸烷液滴在高温对流空气中的燃烧过程,分析了不同液滴中心间距对前后液滴燃烧速率的影响。结果表明:液滴蒸发可分为预热期和稳定蒸发期,在液滴生存期的大部分时间内,基本满足d~2定律,且存在一定变形;前后布置时,上游液滴的燃烧速率和单液滴燃烧速率相近,低雷诺数下,下游液滴的燃烧速率随液滴中心间距增大而增大,最终趋于单液滴的燃烧速率。     

原子相对速率平均值的计算

多种原子组成的混合气体，达到热平衡时的原子相对速率平均值，在分子运动论的一些问题里是重要的．本文从麦克斯韦速度分布律出发，把直角坐标和球坐标结合应用于计算中，求出了各类原子间相对速率的平均值．这种方法计算简明，容易理解．     

煤焦燃烧反应动力学的通用规律研究

本文提出了有关煤焦燃烧反应动力学的新思想，即认为煤焦反应动力学参数Ｅ（活化能）与煤质无关，它只是煤焦温度的函数；但其反应频率因子ｋ０，ｃｈ与煤质有密切关系。本文中首次给出了煤焦燃烧反应动力学参数Ｅ／ｋ０，ｃｈ与煤的工业分析基值的通用关系。这样可以根据煤质的工业分析基值，就可获得一确定的Ｅ／ｋ０，ｃｈ值。从而避免了前人关于Ｅ／ｋ０，ｃｈ值与煤质无通用关系的状况。本文还揭示了反应频率因子不仅与煤质有关，而且还与其燃烧状态有关的物理本质，并给出了它们之间的定量关系。     

着火油罐燃烧过程预测的通用模型

本文根据油罐火灾的燃烧特点,从基本的传热规律和燃烧机理出发,以油品表面热反馈的能量平衡为前提,并利用化工热力学方法计算了火焰的平均温度,通过迭代方法,并结合相关的实验数据和结果,提出了油罐火灾燃烧过程的通用模型,该模型可适用于多种碳氢类燃料。本文以汽油为例,通过计算可以得到着火油罐的多项燃烧特性,包括燃烧速度、平均火焰温度等,是获取油罐周围热辐射规律的基础和前提,计算结果可为火灾现场战术的决策以及预案的制订提供依据。     

热法磷酸燃烧塔内传热特性的工程计算方法

在对热法磷酸燃烧塔进行余热利用的技术改造过程中,迫切需要了解燃烧塔内的传热特性,并准确地计算出塔内的换热量．本文分析了热法磷酸燃烧塔内的传热特性及其影响因素,提出了热法磷酸燃烧塔内传热特性的工程计算方法,由此可以获得余热回收换热量的计算公式．本文对某燃烧塔进行了实际计算,所获得的磷酸余热回收换热量与实验值的比较,误差在１０％以内,满足工程计算的精度要求。这不仅为热法磷酸的余热利用提供了理论指导,而且在实际的磷燃烧塔余热利用的技术改造过程中也具有很强的工程应用价值．     

绝热搅拌槽内流体平均剪切速率的一种计算方法

基于流体流动的剪切速率与能量耗散率、以及能量散率与流体温升速率的关系,提出了根据搅拌过程中流体温升速率计算绝热搅拌槽内流体平均剪切速率的方法,并会对一个实验室用的小型高速搅拌系统,建立了流体平均剪切速率与流体黏度及搅拌转速关系的经验模型。本方法确定的是全槽流体的平均剪切速率,其应用不受叶轮类型的限制,可用于湍流搅拌,弥补了Metzner-Otto方法的若干不足。对于控温搅拌槽,可先在绝热条件下确定平均剪切速率与搅拌转速、流体流变性参数及体积的关系。     

400 MeV/u碳离子打靶的屏蔽参数计算

为了给医用重离子加速器提供一种专用的快速计算屏蔽厚度或对蒙特卡罗模拟结果进行验证的方法.采用FLUKA程序完成了400 MeV/u碳离子打不同靶的屏蔽参数计算.首先研究了打厚靶(铁、水)产生的次级辐射场的角度分布及主要成分;接着给出了不同角度范围下周围剂量当量在屏蔽体中的衰减曲线,通过拟合数据进一步得到不同角度范围下的...