生物质基长链含氧燃料的制备与应用

基于全球化石能源紧张问题,着眼于从生物质和光能等可再生能源缓解化石能源的压力并同时减少二氧化碳的排放.生物质作为含碳的可再生能源,在燃料制备方面具有独特的地位.生物质热解/水解后产物复杂,涉及到醇、酸和醛等多种有机物,而这些有机物大多品质较低,不能作为燃料直接使用.与碳氢燃料相比,含氧燃料更适合在内缸中燃烧,促进燃烧的深度,减少氧气供应量和由于不完全燃烧产生的废渣.由生物质制备长链含氧燃料不仅原料低廉,还能充分利用生物质解聚后多种品质较低的含氧有机物.文章简单分类介绍了常见生物质衍生物醛酮、醇醚和羧酸类代表物质的制备路径及应用领域,详细总结了这些含氧衍生物通过醛羟缩合、烷基化、齐聚化、酮基化、Diels-Alder反应和还原醚化等不同化学手段进行碳链加长的方法路径.在保证一定含氧量的前提下,增大反应物的碳链长度,提高热值,尽可能与现有化石燃料主要成分匹配.根据不同提质路径的特点,将以上6大路径分为3类并给出每一类路径的适用条件.通过对最新生物质领域的长链含氧化合物合成路径的综合评价为生物质长链含氧燃料的发展提供参考借鉴.     

Dragon程序在金属燃料铅铋快堆堆芯计算中的应用与偏差分析

铅铋合金或铅冷却快堆（LFR）是具有良好应用前景的第四代先进核能系统之一。针对环形芯体金属燃料（UZr，UPuZr）LFR的燃料组件与堆芯，利用Dragon/Donjon程序开展中子学计算，获得了基于ENDF/B 8.0库的172群和295群多群中子数据库、输运方法（SP3）和扩散方法（MCFD）的结果及其与蒙卡程序RMC的偏差。采用SP3算法针对UZr燃料得到的k_eff偏差小于550×10?5；对于UPuZr燃料采用MCFD算法得到的k_eff偏差小于?700×10?5。控制棒组件价值的偏差小于7.6%；172群和295群库的结果基本无差异。应用SP3算法的燃料组件功率偏差小于±6.0%；SP3算法的偏差小于MCFD的。结果证明，Dragon/Donjon程序在金属燃料铅铋快堆物理分析中具有可行性。     

木质纤维素的预处理及其酶解

从木质纤维素制取燃料乙醇,主要包括原料预处理、酶水解糖化及酒精发酵三个部分.通过前二步获得较高还原糖总量是提高乙醇得率的关键.预处理技术及工艺直接影响酶解效果,而酶水解是一个涉及多因素变化的复杂异相动力学过程.本文主要针对这两部分的国内外研究现状作一论述,并提出该领域目前所面临的问题及发展前景.     

基于支持向量机的低分辨核磁共振氢谱法快速预测喷气燃料密度

密度是喷气燃料生产、储运、加注过程中重要的质量指标。为了实现喷气燃料密度的快速、准确测定，提出了一种基于支持向量机（SVM）的低分辨核磁共振氢谱法预测喷气燃料密度。采集喷气燃料样品密度数据和低分辨核磁共振氢谱，利用网格寻优算法和训练集内部五折交叉验证方法优化建模参数。以均方误差和相关系数为指标，通过正交试验对影响模型性能的数据预处理方法进行优化，并对谱图特征的提取方式进行考察。在优化条件下建立的定量分析模型比偏最小二乘法模型预测准确度更高。所建模型对6个油样的预测值与标准值的相对偏差均低于0.3%，模型可应用于喷气燃料密度的快速分析。     

船用氨燃料低速机缸内燃烧的数值模拟研究

针对一台520 mm缸径船用低速机进行三维全尺寸模拟，对比分析了氨/柴油两种运行模式不同喷油器方案对发动机燃烧排放的影响。结果表明：在爆发压力限值内，采用合适的氨燃料喷射策略可以实现同工况下与柴油机相当的功率水平；采用“2+2”喷油器方案对柴油模式的燃烧过程影响显著，功率相比原机有下降(<10%)；当前“2+2”喷油器方案下，各负荷氨气模式可以达到原机柴油模式功率水平，但NO_x排放与气耗均略高于“3+3”模式。     

氨/二甲醚燃料分级燃烧的排放特性

由于本身含氮和氨的燃烧过程会造成高额燃料型NO_x排放,为了减少氨燃料利用过程释放的NO_x,本研究采用燃料分级燃烧技术进行氨/二甲醚燃烧,通过实验探究了燃料分级方法对污染物排放特性的影响.研究发现燃料分级方法能够降低NO和NO₂的排放浓度,最高使得NO减少60.1%,NO₂减少88.7%.在进行单级燃烧时NH₃几乎被完全消耗,采用燃料分级方法后则会造成NH₃排放,其浓度随二级氨注入量增多而增大,而NO浓度则随二级氨注入量增多而减小,当热功率为0.6 kW、局部当量比为0.85时,NH₃和NO排放浓度达到3×10^-3左右的相同水平.实验结果表明燃料分级燃烧方式在降氮方面有良好应用前景.为了进一步了解污染物NO在分级燃烧过程中的生成和消耗特性,本研究建立了一种化学反应器网络(CRN)模型,在Chemkin软件中对本实验测试工况下的燃烧过程进行了模拟.结果表明,数值模拟准确预测了NO的排放数值,验证了CRN计算方法的准确...     

基于OpenMC的反应性等效物理转换方法在双重非均匀性问题中的应用

由于基体中有着大量随机分布的弥散颗粒，双重非均匀系统具有复杂的几何结构，传统中子学计算方法往往难以处理双重非均匀系统，反应性等效物理转换（RPT）方法是常用的近似处理方法。通过分析RPT方法的三个关键步骤：精确初始值的求解、等效半径的求解、燃耗算法的选取，探讨了各步骤采用不同算法对RPT方法效率和精度的影响，并基于OpenMC在Python应用程序接口之上开发了RPT模块。数值结果表明，优化后的RPT模块，在保持良好计算效率的同时，也能满足工程计算精度的需要。     

镍纳米粒子耦合氧空位高效催化转化棕榈酸制备烷烃（英文）

随着能源需求的增加和生态环境的恶化,可再生资源的开发与利用越来越受到人们的重视.其中,生物质能源分布广泛,储量丰富,是化石燃料的理想替代品.然而生物质具有高含氧量、高粘度和低热值等特性,开发高效的加氢脱氧催化剂对生物质资源的开发和利用具有重要的应用价值.近年来,研究者们对生物质(脂肪酸及其衍生物)加氢脱氧催化体系进行了大量研究,发现Ni/CeO₂基催化剂能够有效地催化生物质转化并获得较高的生物油产率,然而CeO₂载体的氧空位含量与Ni纳米颗粒尺寸、催化剂脱氧性能之间的关系仍然不明晰.本文采用水热合成法和沉淀法分别制备了H-CeO₂和P-CeO₂载体(商用CeO₂标记为C-CeO₂),通过浸渍法制备了Ni/H-CeO₂, Ni/P-CeO₂和Ni/C-CeO₂催化剂,同时采用无氧空位的SiO₂做载体制备了Ni/SiO₂催化剂,研究了CeO_2...