二甲醚低温氧化及甲醛生成特性实验研究

在常压环境下对二甲醚的低温氧化特性做了实验研究,并在不同当量比下研究了预混气中甲醛的生成特性.实验结果表明,二甲醚在200℃左右开始缓慢发生氧化反应,在250~379℃时氧化反应最为剧烈,750℃时被完全氧化为CO2和水;在二甲醚低温氧化产物中,甲醛是其重要的组分,二甲醚在200~400℃温度环境下最容易氧化而产生甲醛...     

双尺度密集纤维管束的多孔介质渗透特性

本研究结合实验和数值分析方法,研究了一种小型中空纤维膜组件的错流空气侧压降特性,对其中带有双尺度密集纤维管束的多孔介质渗透特性进行了分析。使用CFD(Computational Fluid Dynamic)的方法,对组件中心密集多孔空间/近壁孔隙空间中的流体流动特性进行了研究,重点研究了纤维管束内流量分配不均匀程度随组件入口风速的变化规律。通过实验和理论分析建立了双尺度多孔管束结构的渗透特性模型。     

基于质子交换膜的电解除湿的研究

电解除湿作为一种新型的除湿技术,相比传统的除湿方式具有低能耗、无结露、无噪声污染、结构紧密轻便、可在低于0°下连续操作使用等杰出优点。本文通过搭建一种基于质子交换膜电解除湿的装置,实现了电解除湿的可行性。并研究了相同除湿组件面积下,不同温度、不同空间尺度与电解除湿性能的关系。研究发现在一定温度范围内,温度越高单位时间除湿量越高,空间尺度越小,可达到的最低湿度越小。     

固体有机膜的湿透过度测量

膜法除湿具有装置体积小、重量轻和能耗低等特点。本文提供了一种新的测量膜透湿能力的方法,用改进的实验室释放分析系统(FLEC)对国产多孔固体高分子有机膜的透湿性能进行了测量,获得了不同孔径和厚度的尼龙膜、混合纤维素膜、醋酸纤维素膜和疏水PVDF膜的湿透过度,并对实验结果的误差进行了分析。结果表明,不论是憎水性膜还是亲水性膜,水蒸气均能显著透过,湿透过度与膜材料、膜孔径、厚度有关,小膜厚、大孔径以及强亲水性均有利于传湿。     

面向微通道换热器的耐久性超疏水涂层调控及其抑霜性能

本研究针对微通道换热器提出了一种具有良好耐久性的超疏水涂层制备方法。首先采用一步水热法原位合成具有微纳二级粗糙结构的锌铝水滑石(Zn-Al LDH),再通过电化学沉积法在表面沉积低表面能物质。水热法制备的粗糙结构很好的保护了电化学沉积得到的低表面能薄膜,增强了超疏水涂层的耐久性。同时,电化学测试发现,基体的自腐蚀电位从-1.454 V正移至-1.2989 V,腐蚀电流密度从纯铝微通道表面的2.564×10^-3A·cm^-2降低到5.2×10^-6A·cm^-2,显示出超疏水微通道换热器具有极好的耐腐蚀性能。此外,超疏水微通道的结霜实验和模拟结果表明其具有良好的抗结霜性能。     

二甲醚/空气对向流扩散燃烧反应历程的数值研究

本文采用详细化学反应动力学模型对二甲醚对向流扩散燃烧火焰进行了数值模拟,通过分析二甲醚燃烧过程中基元反应速度、关键中间产物和自由基,得到了二甲醚在对向流扩散燃烧中氧化的主要反应途径.结果表明,反应主要发生在高温区域(大于 800 K),CH2O、H2 和 CH4是重要的中间产物;OH、H 和 CH3是重要的自由基,在生成 CO、CO2和 H2O 的过程中起到关键性作用.     

受激布里渊散射相位共轭效应数值解

本文从联立麦克斯韦方程和介质的声振动方程出发，在缓变振幅近似及小信号近似下得到耦合波振幅方程，以丙酮（Ｃ＿３Ｈ＿６Ｏ）为ＳＢＳ介质，利用计算机进行了受激布里渊散射相位共轭效应数值求解，得到ＳＢＳ阈值、饱和效应及二维情况下的ＳＢＳ相位共轭效应。理论计算表明，在小信号情况下受激布里渊散射具有良好的相位共轭效果。     

弹跳液滴与超疏水表面的换热特性研究

了解弹跳液滴在固体表面的动力学和传热特性对于促进自清洁、防冰和热管理等领域的发展是至关重要的。本文通过数值模拟的手段研究了冷液滴撞击热超疏水表面的过程。本文中提出了一种混合相场格子玻尔兹曼模型来描述液滴动力学和液固传热过程,并通过单个液滴在固体表面的铺展过程和定量冷却效率验证了所提出模型的正确性。随后对单个液滴碰撞超疏水表面的动力学行为和换热过程进行了模拟,结果表明热流密度不仅与液固接触面积有关,还与液滴与基体之间的温差有关。此外增大液滴的韦伯数对换热过程有促进作用,而增大液滴的雷诺数反而会抑制换热。     

ITO负载单原子钇吸附NO和CO的第一性原理研究

基于密度泛函理论,对氧化铟锡(Indium Tin Oxide,ITO)表面负载单原子Y模型的表面性能进行了第一性原理计算.根据表面能计算结果可知,单原子Y最稳定负载位置为空位(H),即确定了ITO负载单原子钇(Single-atom Y supported on ITO,Y/ITO)稳定模型.对ITO和Y/ITO表面吸附气体分子(NO和CO)模型的吸附性能进行了第一性原理计算.根据对比ITO和Y/ITO表面的吸附能和态密度计算结果可知,单原子钇负载提高了ITO表面的稳定性和吸附性能.根据对比Y/ITO表面吸附NO和CO气体分子的吸附能和态密度计算结果可知,NO和CO气体分子吸附均为自发行为,过程放热.且NO气体分子更容易吸附在Y/ITO表面,即Y/ITO对NO气体分子更敏感.     

非对称除湿膜的传质性能研究

用湿法成膜法成功制备了具有致密皮层的非对称膜(M1),并且通过全热交换实验台测试了这种新型非对称膜M1的除湿性能并进行了各层传质阻力的分析。研究表明:新型的非对称膜M1比传统工业化的纸膜(M2)的水蒸气的渗透速率有大幅度的提高。非对称膜Ml的传质阻力主要来源于致密皮层,厚度为6.7μm的致密皮层占总传质阻力的50%以上。多孔底层主要起支撑作用,传质阻力要小很多。这对于今后研究空气除湿膜具有重大的指导意义。