高比例氢气对受限空间旋流钝体火焰结构的影响

氢是非常有潜力的清洁能源载体,富氢燃料燃烧是降低碳排放的可行方式.燃料掺氢会使火焰结构发生明显改变,进而会影响燃烧过程的排放特性与稳定性.然而,氢气掺混对旋流钝体火焰结构影响机理还不甚明确,高掺氢比下火焰结构特征的研究尚且不足.本文基于预混CH4/H2旋流钝体火焰,对宽广掺氢比范围内(0％～80％)的火焰多场信息进行了...     

一种尼龙老化评价的新方法

作为一种广泛使用的工程塑料,尼龙的老化备受关注。当作为电力系统芯片的封装材料时,尼龙在自然环境下的老化有可能会导致封装失效,从而影响芯片使用的可靠性,严重时甚至导致芯片的失效,给电力行业带来巨大损失。常规的自然老化和人工加速老化评价周期非常漫长,不同因素对尼龙老化的影响机理十分复杂,且这种影响难以研究,使得评价尼龙的老化稳定性成为一大难题。采用自主开发的原位老化评价系统,对尼龙6（PA6）和尼龙66（PA66）的老化稳定性及湿度对老化的影响进行了研究。该系统可以实现光照/温度/湿度/氧气等环境因素的加载,通过高灵敏度地测定材料在综合环境因素作用下产生的气相降解产物来评价材料的老化稳定性,评价时间缩短到几小时。实验表明,PA6和PA66的气相降解产物以H₂O和CO₂为主,由于H₂O在气相中的浓度不稳定,因此以CO₂的产生量作为老化评价指标。通过对不同自然老化时间PA6和PA66的原位老化评价,并与其ATR-FTIR红外光谱图进行对照,证明了原位老化评价方法能够较好地反映尼龙的老化程度,自然老化时间越长,PA6和PA66的稳定性越低,CO₂的产生量越大。进一步,采用该方法研究了湿度对PA6和PA66老化反应的影响,证明增大湿度对尼龙老化存在促进作用,而且升高温度会进一步促进湿度对老化的促进作用。研究表明,原位老化评价方法是一种快速评价尼龙老化稳定性及环境因素影响的有力手段。     

聚烯烃老化的时空谱——多因素耦合老化动力学研究

聚烯烃的自然老化是光照、温度、湿度和氧气多种环境因素综合作用的结果,但长期以来,无法通过实验室加速得到模拟综合条件下的老化结果 .本文采用自主设计开发的多因素耦合老化评价系统,可以实现光照、温度、湿度和氧气条件的可控加载,测定高分子材料在不同条件组合下老化时产生的气相降解产物(如CO₂)的生成速率,以此来评价材料的稳定性.以聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)为典型体系,建立了二者关于温度、光照强度、湿度和氧气浓度的单因子老化速率方程,并基于此建立了PP和PE的多因素耦合老化动力学模型.通过测定不同条件下的老化速率,拟合得到了PP和PE的多因素耦合老化动力学方程,并计算得到了PP和PE的全国"老化速率地图"和逐月"老化速率时间谱",对PP和PE的应用提供了重要的指导.进行了PP和PE对不同条件因子的敏感性分析.研究发现,PP对光照强度和湿度的敏感性显著高于PE,对氧气浓度的敏感性略高于PE,而对温度的敏感性要低于PE.     

家用燃气具对掺氢天然气的适用性评估与示范应用

氢能作为一种最具潜力的清洁能源,具有燃烧速率快和转化效率高等优点,可将其与天然气掺混作为工业、商用或民用燃具燃料使用。国际上多个国家相继制定天然气掺氢应用于居民用户的计划,并开展示范验证。本文基于掺氢天然气燃烧特性参数理论分析计算,并参照相应国家标准,通过实验测试的手段论证家用燃气具使用掺氢天然气的适应性和安全性,以此分析家用燃气具在不做任何调整的情况下可以承受的掺氢比例。

     

天然气掺氢管道输运及终端应用

氢能是最有潜力的碳中和清洁能源载体,天然气掺氢在管道输运和终端应用方面具有优势。本文调研了国际上具有代表性的天然气掺氢研究及示范项目,分析了天然气掺氢管道输运和终端应用的可行性和经济性。研究结果表明：低比例的氢气（20%体积比以内）加入天然气管网系统中并不会明显增加相关事故风险及危害,对系统进行轻微改造的情况下最高可以允许50%体积比氢气加入天然气管网系统。通过经济性分析核算了天然气掺氢的成本,给电厂进行天然气掺氢提供参考。鉴于各个国家在天然气成分、管道条件和管道材料上的不同,我国应根据实际的管路、气体具体情况开展对于天然气掺氢的分析研究。

     

Design and performance study of the LEPD silicon tracker onboard the CSES satellite

The low energy particle detector (LEPD) is one of the main payloads onboard the China seismic electromagnetic satellite (CSES). The detector is designed to ascertain space electrons (0.1-10 MeV) and protons (2-50 MeV). It has the capability of identifying the electrons and protons, to measure the energy spectrum and the incident angle of the particles. The LEPD is made up of a silicon tracker system, a CsI (Tl) mini-calorimeter, an anti-coincidence system made by plastic scintillator, as well as electronics and a data acquisition system (DAQ). The tracker is also a kind of E-E telescope; it consists of two layers of double-sided silicon strip detectors (DSSD). The signals emerging from the silicon tracker can be read out by two pieces of application specific integrated circuit (ASIC), which also can generate an event trigger for the LEPD. The functions of the DSSD system in the LEPD for charged particles were tested by 241Am @5.486 MeV α particles. The results show that the DSSD system works well, and has high performance to detect charged particles and measure the position of incident particles.     

一种新型老化评价系统及在聚乙烯复合材料中的应用

建立了一种高灵敏度、多环境因素耦合的新型老化评价系统,可以实现在光、热、氧、湿等多种环境因素条件的耦合下,对高分子材料快速、灵敏、实时、无损的老化评价.该系统被用于聚乙烯(PE)复合材料的稳定性和老化状态的评价以及PE老化动力学的研究.结果表明,该系统测定的CO2生成速率与PE复合材料自然老化下的氧化程度具有良好的对应性,同时能够精确反映PE复合材料的自然老化状态—不同自然老化时间的PE复合材料,其CO2生成速率与羰基指数的对数呈线性关系.此外,该系统还可以快速、准确地测定PE老化过程的活化能.