造纸污泥在回转窑中热解的试验研究

本文在自行设计的小型外热式回转窑试验装置上进行了污泥热解试验,考察了污泥在不同热解连温下三种形态热解产物的产率,分析了污泥在热解过程中热解气体的成分和热值的变化特性以及热解半焦的品质。采用表观动力学模型对热解气体的试验数据进行计算,结果表明用该模型描述热解气体的析出是合理的。     

锅炉炉内含尘气流冲刷管束换热器的流动和传热特性研究

本文通过模型计算和实验对于含尘烟气冲刷圆管和螺旋肋片管的管束换热器的流动和传热特性进行研究。结果表明,换热管束的形式对颗粒的传热强化作用具有明显的影响。颗粒对圆管的传热强化作用必须予以考虑,而对于螺旋肋片管则可忽略。     

大型电站煤粉炉自身固硫灰渣的微观晶相分析

研究了电站1 025 t/h煤粉炉燃用Ca/S(摩尔比)=2.02的神木煤自身固硫灰渣的晶相组成,XRD分析表明,入炉煤中无定形的非晶相质量分数高达91.2%,CaCO3晶相质量分数为2.1%。满负荷下飞灰中因高温熔融形成的玻璃态非晶相质量分数高达70.5%,煤灰自身固硫产物CaSO4质量分数为3.4%,CaCO3和CaO质量分数为6.9%,使其仍具有进一步固硫的能力。满负荷下炉底渣中钠长石质量分数高达59.2%,非晶相质量分数为25.7%,未发现CaSO4、CaCO3或CaO晶相。当锅炉负荷降低时,飞灰中非晶相质量分数相应降低,炉底渣中非晶相质量分数升高。     

预混天然气在多孔介质燃烧器中的燃烧与传热

在一台小型渐变型多孔介质燃烧器上进行了预混天然气燃烧与传热试验研究,探讨了天然气速度和多孔介质厚度对多孔介质燃烧室的温度分布、排烟温度和流动阻力的影响。结果表明,天然气在渐变型多孔介质燃烧器中燃烧稳定,燃烧室与水冷夹套间的换热受天然气速度和多孔介质厚度影响,换热效果比空管中燃烧明显增强,同时预混天然气通过多孔介质的进出口压差随着天然气速度和多孔介质厚度的增加而增加。     

PVC塑料流化床气化试验研究

为开发城市生活垃圾低污染流化床气化与旋风燃烧熔融技术,研究了垃圾中广泛存在的PVC塑料在流化床内的气化特性与污染物生成机理。不同温度和过量空气系数下进行了流化床PVC气化试验,分析了不同工况对PVC中Cl转化为HCl的影响。实验结果表明,反应高于600 ℃、过量空气系数大约0.4时,Cl转化为HCl的选择性达到95％以上;气化效率达到22％～25％,气化气热值达到2 000 kJ/m3～2 300 kJ/m3。反应高于700 ℃,PVC流化床气化生烟量明显减少,过量空气系数0.6时,生烟量减少到PVC质量的10％左右。提出的HCl析出与生烟机理较好地解释了试验结果,为城市生活垃圾气化熔融技术提供了相关基础数据与污染物生成及控制方法。     

硫化氢热分解制氢过程的化学动力学研究

采用化学热平衡分析方法研究了硫化氢热分解制氢过程,研究了硫化氢在不同温度和体积分数下的分解过程,并与试验数据进行了比较。结果表明,基元反应机理能较好地模拟硫化氢热分解制氢过程。硫化氢的热分解率依赖于反应温度,高温下能获得较好的分解制氢效果;温度较低时,时间是硫化氢趋于平衡的主要影响因素,随着温度的提高,温度成为影响硫化氢趋于平衡的主要影响因素。硫化氢初始体积分数对热分解制氢反应具有较大的影响,采用较低体积分数的硫化氢混合气有利于获得高的硫化氢热分解制氢率。     

斯特林回热器振荡流换热特性模拟研究

建立局部三维丝网模型研究斯特林回热器在振荡流下的换热特性,分析不同热端温度、入口流速及工作频率下回热器中振荡流周期内的瞬态换热规律。结果表明工质在振荡流的加速与减速期间内的加热及冷却过程的换热特性存在较大差异;冷却过程的最大Re数比加热过程高133%～474%;相同Re数下,加速与减速期间内的Nu数最大差别为14.6%;冷却过程的Nu数比加热过程高1%～22%;整体而言,一个周期内振荡流的换热量比对应工况下的单向流高20%左右。通过实验对比数值模拟结果,提出加热及冷却过程的Nu-Re关联式:Nu=3.56+0.36Re~(0.66)和Nu=17.67+0.37Re~(0.64),误差在7%以内。     

二维颗粒运动以及传热的数值模拟

本文提出了直接热源算法(Direct heat source)使得颗粒壁面温度满足Dirichlet边界条件,同时采用Wang等提出的内嵌边界方法(Immersed boundary method)和多重直接力算法(Multi-direct forcing)全尺度模拟二维颗粒的运动.本文计算了运动的冷颗粒在不同Grashof数时的运动状态.本文的计算结果与其他学者的计算结果符合得很好,从而验证了本文采用的方法的精确性与有效性.     

Dependence of Nanofluid Viscosity on Particle Size and pH Value

We investigate the viscosity of silicon dioxide nanofluid at different particle sizes and pH values considering nanoparticle aggregation. The experimental and simulation results indicate that nanoparticle size is of crucial importance to the viscosity of the nanofluid due to aggregation. As the nanoparticle size decreases, the viscosity becomes much more dependent on the volume fraction. Moreover, when the nanoparticle diameter is smaller than 2Ohm, the viscosity is closely related to the pH of the nanofluid, and fluctuates with pH values from 5 and 7.     

废轮胎热解油的成分分析及二次热解反应

对废轮胎在中试回转窑中进行中温热解(450~650℃)所得热解油进行了GC-MS研究。通过对热解油化学组成 的全面分析,讨论了轮胎热解反应,尤其是较高热解温度和较长气相停留时间下的二次热解反应途径。通过与不同反应器 的比较研究,进一步得出了微负压回转窑热解技术的反应特点,并为回转窑热解油的应用提供了重要参考依据。