生物质热化学转化的CFD模拟研究

从颗粒多相流计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)建模的视角分析了生物质热化学转化过程.首先在欧拉?拉格朗日框架内给出了颗粒相和流体相的演化方程.接着,针对常见的生物质气流床和流化床转化过程(如热解、气化等),概述了文献中特别是本课题组在CFD模拟方面的研究进展.最后,针对生物...     

有害气体检测传感器技术进展

介绍有害气体检测传感器研究进展。气体检测传感器主要有催化燃烧式传感器、热导式传感器、电化学传感器、红外传感器、金属氧化物半导体传感器、碳纳米管传感器等,基于气体传感器的检测原理,综述了常用气体检测器的应用范围和局限性。催化燃烧式传感器可以灵敏地检测爆炸下限以下可燃气体的浓度,但需注意防止其暴露于高浓度气体环境中;热导式传感器无需氧气供应,适用于检测热导率比空气高的低相对分子质量气体;电化学传感器对检测环境的温度、湿度变化敏感,适用于检测具有电化学活性的气体;红外传感器无需定期校准,适用于检测腐蚀性和反应性气体,但无法检测单质气体;金属氧化物半导体传感器可在高温环境下工作,并能灵敏地检测浓度为10^–9 mol/mol的气体;碳纳米管传感器只能用于检测强氧化还原性气体,通过对碳纳米管材料进行修饰改造可扩展其应用范围。最后对气体检测传感器的发展进行了展望。     

离子液体增塑生物基聚丁内酰胺的热分解机理

采用疏水性1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM]PF₆)和亲水性1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐 ([BMIM]BF₄)两种咪唑类离子液体(IL)增塑聚丁内酰胺(PBL), 探讨了IL对PBL结晶性能及热性能的影响. 研究发现, 两种IL都会削弱PBL分子间氢键, 并抑制PBL晶体在(200)晶面的生长, 降低PBL结晶度. 当IL添加质量分数为5%时, 增塑膜熔点下降7~8 ℃. 与纯PBL膜相比, [BMIM]BF₄增塑PBL膜热稳定性下降, 而[BMIM]PF₆增塑PBL膜的热稳定性提高. [BMIM]PF₆增塑PBL膜热分解过程的热动力学分析结果表明, 其热分解反应活化能为46.68 kJ/mol, 反应级数为1, 热分解最概然机理函数模型符合Mampel单行法则(一级), 即PBL受到热刺激后, 在聚合物和分解产物界面无规律成核, 反应核心具备反应活性, 随后反应逐步扩大, 直至结束.     

长白玉彩石的谱学与矿物学研究

长白玉是产自吉林省长白县的一种优质印章石,储量丰富,经济价值高。运用X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪、拉曼光谱仪、扫描电镜、能谱仪(EDS)对长白玉中的彩石品种进行谱学及矿物学研究。XRD测试结果表明：长白玉彩石除地开石类型外,还有高岭石、珍珠陶石-地开石、镁橄榄石-利蛇纹石、水镁石、滑石类型,杂质成分有黄铁矿、赤铁矿、水镁石、利蛇纹石、方解石、白云石;通过全峰图拟合(WPF)与Rietveld精细化拟合计算求得样品CB9中镁橄榄石占比49%,利蛇纹石占比23%,白云石占比15%,水镁石占比13%,其他样品中主矿物成分占90%以上。结合宝石学特征分析：高岭石族类彩石的颜色以灰白、灰、黑、红、浅黄、褐为主,硬度为2～3,质地细腻,刀感好;镁橄榄石-利蛇纹石类呈绿色,水镁石类呈黄绿色,浅灰色;除高岭石族类型的长白玉彩石外,其他类型硬度偏低,为1～2,韧性差,雕刻刀感差。红外光谱分析验证了XRD测试结果,并区分了长白玉彩石中的高岭石族多型,认为CB1为无序高岭石,CB15为珍珠陶石-地开石,CB6、 CB11、 CB14为地开石,且有序度为CB14>CB6>CB11。结合拉曼光...     

基于微通道构型的微流体流动控制研究

微通道不仅仅是作为流体流动的单元, 更是进行流体控制的工具,微通道自身特性和特征用在实现微流体的驱动、进样、混合、分离以及液滴的产生、控制等方面已经表现出了良好的效果.由于微通道中比表面积非常大, 表面效应极大影响流体流动,近年来多数研究集中在应用表面效应来实现微流体驱动与控制,而以利用微通道结构特征实现流体流动控制为目标的研究成果相对较少.为了提高对通道构型作用的认识,主要介绍了基于微通道构型的无可动部件的流体微阀和基于微通道构型微小液滴的产生及流动控制器两个方面的发展情况,表明微通道构型在微流体控制中同样可以发挥重要作用,甚至有望带来微流控技术的突破.      

统一二阶矩模型用于模拟旋流湍流两相流动

用统一二阶矩模型（ＵＳＭ）模拟了旋流数为０４７和１５的气粒两相流动，并和实验结果以及ｋ ε ｋｐ模型的模拟结果进行了对比．研究结果表明，提高旋流数减小了轴向速度反流区，增大了切向速度似固核区．ＵＳＭ和ｋ ε ｋｐ模型预报旋流数为０４７时的两相速度场差别不大，并都和实验结果接近，但前者预报的旋流数为１５的两相速度场比后者有改进，在两种情况下，前者都能揭示出后者无法预报的两相湍流各向异性规律．     

基于Schmitz理论的风叶气动设计研究

应用Schmitz理论进行叶片气动设计,考虑了风力机叶片的气动损失,用Schmitz理论推导出风力机叶片的基本设计参数的计算公式,并考虑了风力机在启动和空载时风力机的实际工作点偏离了设计点,对叶片的气动性能参数进行了修正。通过对200kW风力机的算例表明:随着叶片半径的增大,入流角逐渐减小;叶片弦长先增大后减小,修正后得到的风力机在非设计点处的推力、驱动力矩、功率与实际风力机的特性规律相符。     

基于超材料的偏振不敏感太赫兹宽带吸波体设计

本文设计了一种基于超材料的偏振不敏感太赫兹宽带吸波体.吸波体包含两层金属和一层中间介质,表面金属层每一个周期单元由五种尺寸接近的金属块按照相邻不同的规律排列成5×5的方形阵列.各种尺寸金属块分别产生单峰谐振吸收,五个谐振吸收峰相互靠近从而产生宽带吸收.通过研究吸波体表面电流和电场z分量分布情况可知,入射太赫兹能量的吸收主要是由y方向上电场引起的电偶极子振荡和z方向上磁场引起的磁极化产生,而且金属层的欧姆损耗起主要作用.仿真结果表明,吸波体吸收率在80%以上的带宽约为1.2 THz,最高吸收率可达98.7%,半峰全宽(FWHM)为1.6 THz,该宽带吸波体的厚度约为中心波长的二十分之一,对偏振方向不敏感,且能实现大角度吸收,在太赫兹频段的电磁隐身、测辐射热探测器以及宽带通信等领域有潜在的应用价值.     

用消光系数比表征火灾烟雾的分类特征

提出了一种表征火灾烟雾分类特征的方法,采用两个已知波长的消光系数的比值表征火灾烟雾的本质特征.研究表明:两个已知波长的消光系数比仅与烟雾粒子群的粒径分布、平均粒径和折射率有关,排除了烟雾粒子浓度的影响,通过对火灾烟雾进行简单的光学测量和计算,即可得到火灾烟雾的分类特征 关键词： 消光系数比 火灾烟雾 分类特征     

哈密尔顿平面图最小平衡二部划分的上界

设$G（V,E）$是一个图,$V_{1},V_{2}$是$V$的一个二部划分,用$e（V_{1},V_{2}）$表示一条边的两个端点在不同划分里边的总数目,当$||V_{1}|-|V_{2}||leq 1$时,称$V_{1},V_{2}$是$V$的一个平衡二部划分。最小平衡二部划分是指寻找$G（V,E）$的一个平衡二部划分使得$e（V_{1},V_{2}）$最小。对于哈密尔顿平面图$G（V,E）$,研究了当Perfect-内部三角形最大边函数值与最小边函数值之差为$d$时,$e（V_{1},V_{2}）$最小值的上界与$d$之间的关系。