高压电场浓缩液体物料技术的研究及进展

高压电场干燥技术是一种全新的干燥技术 .文章对高压电场浓缩液体的机理进行了探讨 ,认为是内部离子注入、非均匀电场和外部离子风吹动三合一的结果 .通过以自来水、葡萄糖酸钠溶液等液体物料为样品 ,首次在高压电场下进行浓缩实验 ,表明高压电场能够加速水分子的脱出 .文章对当前的研究状况进行了介绍     

氮气稀释下丙烷层流扩散火焰的抬升特性研究

本文实验研究了氮气稀释条件下,丙烷层流扩散火焰的抬升特性。主要研究了混合物组分及射流出口速度对丙烷抬升火焰抬升高度的影响,得到了氮气稀释下丙烷抬升火焰的再附着滞后现象,并采用计算方法得出了理论火焰抬升高度,与实验数据进行了对比分析,二者符合很好。     

火箭尾焰对高频回波的影响及其频域能量凝聚检测方法

针对火箭尾焰喷射出的大量物质消耗大气中电子密度以及干扰高频电磁波传播的问题,本文从分析火箭尾焰高频雷达回波特性入手,重点研究了尾焰电磁特性和对高频电磁波衰减的物理机理,分析了尾焰雷达散射特性与尾焰高频回波产生的时机.在此基础上,提出了一种尾焰回波频域能量凝聚的目标检测方法.通过仿真实验和理论分析,得到了火箭尾焰高频电磁回波与海拔高度、尾焰电磁特性、电波频率、入射角之间的关系,所提检测方法能够及时有效检测火箭目标,并降低虚警和漏警概率.     

正高电压对CH_4/O_2/N_2稀燃火焰传播和燃烧特性的影响北大核心CSCD

在定容燃烧弹上,通过实验研究了正高电压对过量空气系数λ不同的CH_4/O_2/N_2预混稀燃火焰的传播和燃烧特性的影响。结果表明:正高压电场可以显著促进稀燃火焰在电场方向上的传播,且促进效应随着电压幅度的增大而增强。当电压幅度为12kV时,对于λ为1.6和1.8的CH_4/O_2/N_2预混气体,其平均火焰传播速率为1.38和1.07m/s,与未加电场时相比,分别增大了133.41%和369.97%;压力峰值分别比未加电场时增大了13.07%和100.81%,压力峰值到达时刻分别提前了35.94%和18.09%。由此可知,正高电压可明显改善CH_4/O_2/N_2稀燃火焰的传播和燃烧特性。     

正高电压对CH_4/O_2/N_2稀燃火焰传播和燃烧特性的影响

在定容燃烧弹上,通过实验研究了正高电压对过量空气系数λ不同的CH_4/O_2/N_2预混稀燃火焰的传播和燃烧特性的影响。结果表明:正高压电场可以显著促进稀燃火焰在电场方向上的传播,且促进效应随着电压幅度的增大而增强。当电压幅度为12kV时,对于λ为1.6和1.8的CH_4/O_2/N_2预混气体,其平均火焰传播速率为1.38和1.07m/s,与未加电场时相比,分别增大了133.41%和369.97%;压力峰值分别比未加电场时增大了13.07%和100.81%,压力峰值到达时刻分别提前了35.94%和18.09%。由此可知,正高电压可明显改善CH_4/O_2/N_2稀燃火焰的传播和燃烧特性。     

磁场对激光等离子体的影响及高频再游离

用磁镜场和磁Ｃｕｓｐ场约束激光等离子体，使离子总束流峰值分别增加５倍和３倍；高电荷态离子的相对数量也增强，而在激光产生等离子体后附加上高频再游离装置时，也使总束流峰值从４６０μＡ增至１．４ｍＡ，并且详细研究了掺气对激光等离子体的影响。     

电场对火焰形状及碳烟沉积特性的影响

建立了三种类型的直流电场分别作用于层流扩散火焰,研究了电场类型、电场强度对火焰形态及所产生的碳烟颗粒在电极上的沉积特性的影响.实验表明,针状电极由于离子风的作用会使火焰高度变短;平板状电极由于电场力的作用可使火焰顶部向阴极板倾斜,证明了有一部分碳烟颗粒本身荷正电.同时,由于环形电极同时产生离子风和电场力,影响火焰形态.而荷正电的中心电极对碳烟颗粒的排放起到抑制作用.     

尾缘吹气式稳定器近尾迹流动研究

本文在低速风洞中,利用在线式互相关ＰＩＶ系统,对尾缘吹气式火焰稳定器及Ｖ型火焰稳定器的近尾迹流动进行了测量,分析了瞬态场尾流结构,表明了可控横向射流与主流的相互作用形成可变回流区的特点及其与钝体回流区在流场结构上的不同,为揭示气动稳定器的稳焰机理及燃烧性能的进一步研究提供了重要的理论依据。     

电场作用下火焰中离子对燃烧反应速率的数值模拟研究

本文针对甲烷-空气预混火焰中离子对火焰化学动力学特性的影响开展了理论模拟研究。在不同外加电场作用条件下,分析了离子从火焰面区域迁移到低温预热区时对当地化学反应的影响规律。研究表明,低温区内(～800 K)离子对反应速率的影响较大,甚至反应时间可减少65%,而对于1200 K以上高温区该影响则可忽略。实验结果进一步揭示了电场对旋流火焰的影响主要是通过离子风效应改变了火焰面位置和形状而造成的。     

环境风下三面围护结构内池火火焰形态参数预测

本文通过开展环境风下三面围护受限结构内油池火燃烧实验,研究火焰形态随风速的变化规律。实验结果表明该受限结构内油池火的最大火焰高度、火焰迹线长度均随风速呈不变或增大趋势。将实验数据与前人的预测模型进行对比,发现前人的模型不能很好地描述池火火焰形态的变化规律。通过物理模型和无量纲分析,耦合了三面围护结构和环境风对池火火焰形态的作用,提出火焰高度和火焰迹线长度的预测模型。     

高频加热磁镜装置等离子体离子能量分布的测量

利用圆柱形低能离子静电分析器,对穿过高频加热磁镜装置逸出锥的逃逸离子和电荷交换生成的中性粒子的能量进行了测量,得到了等离子体离子的能量分布、离子回旋共振条件、以及发生离子回族共振时等离子体离子平均温度与加热净功率之间的线性关系。当加热净功率为100kW时,等离子体离子平均温度约为45eV。每1kW加热净功率大约提高离子温度0.4eV。     

水雾作用下富燃料甲烷预混火焰化学发光特性

利用阶梯光栅光谱仪与自行研制的水雾协流管式燃烧器,对富燃料甲烷/空气层流预混火焰化学发光特性进行实验研究.分析了锥形预混火焰燃烧过程中火焰面OH、CH以及C2自由基粒子光谱强度分布规律,以及水雾协流作用下的预混火焰发射光谱特性,探讨了水雾液滴对富燃料甲烷预混火焰发射光谱的影响.实验结果表明:当水雾量充足时,作用于内锥火焰阵面的水雾液滴使得火焰阵面OH、CH以及C2自由基粒子发射光谱强度减弱,抑制预混火焰燃烧;当作用于火焰面的水雾载荷比较小时,富燃料预混火焰的OH、CH的发射光谱强度得到一定程度的增强.     

湍流分层燃烧的直接数值模拟和小火焰模型研究

湍流分层燃烧广泛应用于工业燃烧装置,但是目前还比较缺乏适用于湍流分层燃烧的高精度数值模型。本文利用直接数值模拟数据库,对高Karlovitz数分层射流火焰的小火焰模型表现进行了先验性评估。考虑了两种小火焰模型,一种是基于自由传播层流预混火焰的小火焰模型M1,另一种是基于分层对冲小火焰的小火焰模型M2。研究发现M1和M2在c-Z空间的结果与直接数值模拟在定性上是一致的。在物理空间,M2对过程变量反应速率脉动值的预测结果要优于M1.     

基于模态分解的扩散火焰动态响应特性分析

针对扩散火焰燃烧不稳定性,以钝体扰流扩散火焰为对象,研究不同频率声波激励下火焰动态响应特性,通过傅里叶变换(FFT)与本征正交分解法(POD)分析火焰的图像的空间分布的频谱特性.结果 表明,火焰振荡的主要模态为火焰整体的横向振荡、尾流区的频闪振荡与纵向振荡,当外加声波激励频率与火焰自身不稳定频率接近时会增强火焰的频闪振荡与纵向振荡幅值.在高频声波激励条件下,火焰整体积分值的傅立叶变换分析无法获得激励频率的响应,而通过POD方法对火焰空间结构动态变化的分析可以得到激励频率的响应,对于分布式扩散火焰,POD方法能获得更多火焰动态变化特征.     

乙腈池火燃烧场分析与特征产物浓度的定量反演研究

乙腈广泛应用于医药、化工等领域,而乙腈属于易燃易爆化学品,其引发的火灾事故具有极大的危害。研究乙腈燃烧的温度场与浓度场、火焰辐射光谱以探究其火灾污染特性具有重要实用价值。首先采用平面激光诱导荧光技术(PLIF)与Fluent数值模拟方法,获取了5 cm尺度乙腈池火燃烧产物NO在20、 40、 60和80 s时刻的空间浓度值,并结合CFD与FDS仿真模拟获取了不同时刻下乙腈燃烧温度场与浓度场信息。其次,采用所获取的乙腈火焰温度场和浓度场数据(将火焰划分为6个热力学平衡区域),并基于HITRAN数据库内高温气体分子吸收系数与火焰总体辐射传输方程构建了乙腈火焰光谱辐射模型。再次,将所得乙腈浓度场与温度场数据代入火焰光谱辐射模型,模型模拟计算结果与相同条件下乙腈火焰光谱实测数据进行对比,以验证模型精度,然后再与Radcal模型进行精度对比。最后,利用自行构建的火焰光谱辐射模型对燃烧特征污染产物NO进行了浓度反演。结果表明：(1)5 cm尺度乙腈池火火焰温度范围为400～1 000 K,在池火上方60～80 mm区域温度较高,最高温度为945 K。(2)在20、 40、 60和80 s时刻下5 ...     

拉锥光纤中光传输模场的矢量分析

采用二维矢量时域有限差分法(FDTD),考虑了拉锥光纤芯层的折射率分布和光纤芯层直径等参数,详细分析了拉锥光纤的锥度、拉锥后纳米光纤半径等对拉锥光纤中光波模场分布和传输特性的影响。计算结果表明,单模光纤芯层的折射率分布函数对光纤中光传输模场分布影响较小;拉锥光纤锥度越大光波的能量损耗越大;当拉锥后纳米光纤半径逐渐变小时,纳米光纤的光传输模场中心光强先逐渐增强然后又逐渐减小。     

稀土合金RCo5中稀土离子的磁晶各向异性

利用单粒子点电荷模型研究了RCo5中一系列稀土离子,包括轻离子Pr3+,Nd3+和重离子Tb3+,Dy3+,Er3+的磁晶各向异性.计算分析表明过渡族元素对晶场的贡献和晶场高阶项不可忽略,虑及过渡族元素和晶场高阶项对晶场的贡献后,得到的各稀土离子的磁晶各向异性常数及其随温度变化都与实验一致的结果,此结果还特别解释了以前不能解释的轻稀土离子Pr3+的易锥向取向.     

稀土合金RCo5中稀土离子的磁晶各向异性

利用单粒子点电荷模型研究了RCo5中一系列稀土离子,包括轻离子Pr3+,Nd3+和重离子Tb3+,Dy3+,Er3+的磁晶各向异性.计算分析表明过渡族元素对晶场的贡献和晶场高阶项不可忽略, 虑及过渡族元素和晶场高阶项对晶场的贡献后,得到的各稀土离子的磁晶各向异性常数及其随温度变化都与实验一致的结果,此结果还特别解释了以前不能解释的轻稀土离子Pr3+的易锥向取向.     

用钝体稳定劣质煤粉火焰的机理性探讨

引言 对于高速的气体或液体燃料的预混气流,其火焰稳定通常是采用钝体来实现的。钝体稳焰的机理可以用热理论模型、边界层点燃理论模型或搅拌反应器模型分别从不同的角度定性地给予解释。近年来劣质煤(或无烟煤)燃烧中采用钝体作为稳焰器来解决其着火延迟和火焰不稳定的问题收到了良好的效果,但对其稳焰机理尚不明确,仍然沿用     

介质阻挡体放电对甲烷扩散火焰特性的影响

本文在高频交流激励模式下,采用同轴圆柱构型激励器,开展了介质阻挡体放电对空气/甲烷同轴剪切扩散火焰燃烧特性影响实验研究。激励器敷设在外喷嘴环缝以电离空气,采用纹影系统和B型热电偶分别获取流场形态和火焰温度,激励频率为8 kHz,通过改变气体流量和放电电压,分析了不同工况下射流流场、火焰结构和火焰温度在等离子体作用下的变化规律。结果表明:等离子体气动效应能有效增强射流湍流强度,强化空气/甲烷掺混,增大射流角,并随激励电压提高作用效果逐渐增强,实验中未形成明显扩张流动的初始射流在放电电压30 kV时其射流角最大为23.5°。贫燃条件下等离子体激励会改善火焰形态,增强燃烧稳定性,并在流量较低时缩短火焰长度。此外,富燃火焰下游温度会随着激励强度增大不断升高,而贫燃火焰下游温度变化受上游燃烧强度影响存在升高和降低两种情况。