基于分水岭算法的电润湿特性研究

采用一种改进的分水岭变换算法研究导电液滴在微流控芯片表面介质上电润湿效应,获得了一个单像素宽度、连续的液滴边缘轮廓,得到了导电液滴在芯片表面的接触角随外加电势的变化规律,进而计算了导电液体的表面张力。相关结论为新型微流控光学变焦透镜阵列器件的设计和研制提供了依据。     

悬垂液滴研究及表面张力和润湿角测定

对光滑固体表面下悬挂的液滴进行了理论分析,建立了悬垂液滴特征尺寸R和H与液滴表面张力σL和固液界面润湿角θ之间的关系式,计算发现对于特定的ρ,σL,θ值,液滴质量m与固液界面润湿半径R、液滴高度H满足特殊的曲线关系.利用此关系可以同时测量液滴的表面张力σL以及固液界面间的润湿角θ.     

燃煤含铁矿物的迁移转化特性研究

采用场发射扫描电镜结合X射线能谱分析仪(FSEM-EDX)系统研究了燃煤电站静电除尘器下各电场飞灰中磁珠的显微结构和化学组成,并利用热力学软件FACT计算预测了煤中含铁矿物的迁移转化过程．结果表明,外在含铁矿物在燃煤过程中易直接氧化形成结晶程度较好的铁氧化物相;内在含铁矿物与其他矿物在高温下熔合形成含Fe、Al、 Si的复杂的玻璃相,煤中含铁矿物的赋存特征、反应温度和气氛是影响含铁矿物迁移转化的主要因素。燃煤过程中Fe2 中间产物的形成以及Fe-O-S共熔体在炉内的长时间停留是结渣形成的重要原因。     

燃煤过程痕量元素动力学机理的研究进展

由于痕量元素在煤中的含量低微、检测困难,加之其原子量一般较大,可能的反应途径多,使得相关的反应机理研究难度极大。本文结合作者的研究成果,介绍了煤燃烧过程中痕量元素化学反应动力学的国内外研究进展,包括痕量元素化学动力学机理的建立;相关的典型实验、计算模拟及其实验验证、动力学机理模型的简化;痕量元素反应动力学机理的完善和发展,包括采用简单碰撞理论、活化络合物理论(亦称过渡态理论,或绝对反应速率理论)对痕量元素化学反应动力学机理的修正;最后指出煤燃烧过程中痕量元素动力学研究的若干方向是: (1)痕量元素反应动力学模型数据库的建立;(2)煤燃烧过程中,主量元素和次量元素的动力学机理的完善; (3)各痕量元素之间动力学研究的开展; (4)实际燃烧过程中痕量元素动力学行为的研究。     

低频下飞灰中金属氧化物介电特性研究

通过分析煤粉炉飞灰中氧化物成分,利用矢量网络分析仪(VNA)测定不同氧化物含量下飞灰对微波的介电损耗。实验结果表明:30 MHz~3.2 GHz频段下,含碳量与介电损耗成正相关,且随含碳量的增加损耗程度越大,证实了微波法测碳的可行性;Fe_2O_3、MgO、Al_2O_3会影响正相关的权重,且Fe_2O_3影响最大;CaO影响甚微。     

沟槽微结构薄膜制备及润湿特性研究

利用模板技术复制光盘沟槽结构,制备出了聚二甲基硅氧烷沟槽微结构薄膜,并对薄膜的润湿性进行了研究。结果表明：制备的聚二甲基硅氧烷沟槽结构薄膜在平行沟槽方向接触角大于与沟槽垂直方向接触角,具有明显的润湿各向异性。     

燃煤锅炉PM10形成与排放特性的实验研究

应用低压撞击器分别对某50 MW和100 MW燃煤机组锅炉除尘器前后飞灰颗粒进行采样,研究了除尘器前后煤灰颗粒的排放特性及元素分布特征,对颗粒物形成机理进行了探讨。结果表明,粒径小于0．377μm颗粒可能是通过气化-凝结机理形成,煤灰中元素Na、Mg、S、Cu、Zn和Pb约有10％-30％分布在粒径小于0．377μm颗粒中, 元素Al、Si和Ca相应的值只有1％左右,元素Fe、Cr和Mn相应的值约为3％-8％。两台锅炉除尘器入口和出口 PM10的质量粒径呈双峰分布,其峰值分别在0．1μm和4μm左右。除尘器对不同粒径颗粒除尘效果的不同导致了除尘器入、出口处颗粒组成特征的明显不同。     

正癸烷纳米液滴润湿特性的分子动力学研究

流体液滴在固体表面的浸润性对其润滑性能至关重要.本文利用分子动力学方法研究了正癸烷纳米液滴在铜表面上的润湿特性.结果表明：在平坦光滑表面上,壁面的厚度和分子数目对润湿效果影响不大.随着壁面能量势阱参数εs 增大,接触角线性减小.随着温度升高,液滴的接触角减小.在沟槽粗糙表面上,随着粗糙度因子增大,对于疏液表面,接触角增大到一定值后基本保持不变,符合Cassie理论;中性和亲液表面接触角则会减小,为Wenzel润湿模式.当表面分数增大时,疏液与亲液表面接触角整体呈减小的趋势,对中性表面影响不大.当温度升高时,粗糙疏液表面接触角会增大,润湿效果更差,而粗糙中性和亲液表面液滴润湿性会更好.     

燃煤锅炉粉煤灰中痕量元素赋存形态研究

本文运用改进的Tessier法对某燃煤电厂静电除尘器收集的三个电场的粉煤灰进行分级提取(SEE)实验研究.SEE实验将粉煤灰中的重金属分为五个存在形态进行分级提取:水溶态(pH=7),酸溶态(pH=5),氧化物结合态,难还原态及残渣态.试验结果表明,残渣态在ESP除尘器所收集的飞灰中含量占据绝大部分;在容易迁移的离子可交换态和酸溶态中,所研究的痕量重金属元素均呈现出FA1相似文献   

煤灰相变及其机理的研究

煤灰的熔融和结渣特性就是影响燃煤锅炉正常运行的主要原因,煤灰燃烧过程中的相变的研究对分析锅炉低温共熔和结焦有重要意义.本文分别对灰样和加入助熔剂的灰样进行热重分析,结合TG、DTG、DSC曲线在DDSC曲线上判别发生相变的温度段,然后利用X-射线衍射法对其机理进行分析并验证热重实验的结论.XRD法分析结果验证了TG-DSC法的DDSC曲线能够判别煤灰中的相变温度段,证明运用TG-DSC分析煤灰发生相变的温度段是有一定可行性的,而且把TG-DSC和XRD两种方法结合起来研究煤灰相变机理的技术是有效的.     

预处理对垃圾焚烧飞灰玻璃化的影响

在垃圾焚烧飞灰进行熔融玻璃化之前,先用磷酸盐或绿矾溶液对飞灰进行洗涤,研究这种化学稳定化预处理对飞灰玻璃固化效果的影响。结果表明当使用磷酸盐溶液或磷酸盐与绿矾(FeSO4·7H2O)溶液一起对飞灰进行预处理、并且磷酸盐用量达2g磷/kg干灰时,对飞灰的熔融玻璃化有良好的促进效果,经过预处理后的飞灰通过玻璃化过程可实现对所检测的Pb、Hg、As、Cd、Cr五种重金属的全部稳定化,并且在熔融过程中烟尘的产生和重金属的挥发得到有效抑制。     

混煤煤灰熔融特性及矿物质形态的研究

本文对混煤熔融特性温度进行测定，并利用X-射线衍射分析对混煤煤灰的矿物组成进行试验分析，结果表明：混煤可改变原煤的结渣程度；混煤灰熔点与混煤比不成线性关系变化是混煤煤灰的低温共熔现象所致；在变形温度T1下煤灰中矿物质莫来石对煤灰熔融特性温度影响较大，莫来石含量越高，灰熔点越高．     

煤中钠元素赋存形态对亚微米颗粒物形成的影响研究

将原煤通过三步化学提取实验(水洗,NH_3OAc洗,HCl洗),然后通过浸溶实验(Impregnation Experiment),将煤中羧基(-COOH)中的H离子置换成Na离子.并将原煤、提取实验后煤和浸溶实验后的三种煤样在沉降炉中热解和燃烧,研究煤中钠的有机/无机赋存形态对其气化特征和亚微米颗粒物形成的影响.实验结果发现:提取实验后的煤样,Na元素大部分以硅酸盐形式存在,两种煤在沉降炉中的热解结果表明以硅酸盐形式存在于煤中的钠元素很难气化.浸溶实验后的煤样中,Na元素大部分以羧酸(COO-Na)的形式存在,两种煤在沉降炉中的热解实验结果表明以有机结合态存在于煤中的钠元素非常易气化.Na元素赋存形态对其燃烧过程中气化有重要影响,最终表现在亚微米颗粒物中的含量上.     

煤灰沉积的传热过程模型及其数值研究

计算流体力学（ＣＦＤ）方法的应用在锅炉设计或燃烧设备的改造过程中有着十分重要的作用．本文研究了实际燃烧过程中普遍存在的煤灰沉积现象对数值计算结果的影响，提出了描述煤灰沉积的新型传热模型，比较了新模型采用前后数值计算结果与实测数据的差异，从而验证了该模型的合理性，提高了对炉内积灰、结渣过程数值描述的精度．     

燃煤易挥发微量重金属元素行为的试验研究

为了解煤燃烧过程中易挥发微量重金属元素的行为及其控制因素,对黔西南烟煤和无烟煤进行了层燃实验和流化床燃烧实验。结果表明,层燃实验,煤中Hg在150℃挥发率达50.25％。到815℃几乎全部释放,Se的挥发率平均在98％以上。950℃下煤中As、Sb的挥发率平均为36.77％和34.47％。流化床燃烧,煤中绝大部分Hg以气态排放到大气中,部分Se以气态排放;微细颗粒吸附Hg、Se、As和少量的Sb以吸附态排放。赋存状态、燃烧方式以及燃烧工况等对微量重金属的挥发性有明显的控制作用。     

燃煤锅炉燃烧过程与NOx排放的模型与数值计算

本文以一台前墙布置有24只旋流燃烧器的350 MW燃煤电站锅炉为研究对象,对锅炉在100%、95%、85%、70%和50%额定负荷下的流动、燃烧和NOx排放进行了全炉膛数值模拟。模拟结果与锅炉运行和实测数据进行了全面比较并发现,除50%负荷外,其余工况两者符合情况良好。文中提出并采用了NOx模拟中相关的模型参数;对炉内空气量、炉温与NOx生成关系的计算结果表明, NOx的最终排放对温度的敏感性更强。     

基于矿物质定量热分析的灰熔融反应动力学

利用矿物质定量热分析理论对三种典型煤样灰熔融过程进行了详细分析,借助化学反应动力学相关概念,计算了灰样熔融反应动力学参数,结果表明:灰样熔融过程呈明显的三阶段反应过程,即初始熔融阶段、矿物共熔阶段以及熔融末期;熔融初始阶段反应活化能均大于后面两个阶段,矿物共熔过程活化能较初始阶段明显下降;在理论上证明了灰熔融逐渐加剧的过程。     

煤中汞、矿物、灰分的相关性研究

本文以阿尔伯塔次烟煤为研究对象,对煤样进行密度段划分,测定了个密度段的汞含量,用低温灰化仪对各密度段煤样进行低温灰化,对低温灰进行XRD(X-Ray Diffractometers)分析,研究其中矿物成分及含量.分析了该煤样中汞、矿物及其灰分的相关性,提出了汞赋存于阿尔伯塔次烟煤中一种特殊矿物-赵击石(Chaoite)中的可能性.