新颖外燃式湿空气燃气轮机循环及性能研究

本文首先提出一种新型的高效燃煤燃气轮机循环一外燃式湿空气透平循环动力系统。由于外燃的特点，作功工质为洁净湿空气，从而可以实现水的回收，是对常规ＨＡＴ循环的突破；另外洁净湿空气排放不受通常烟气露点限制，从而可回收利用湿空气降温时的低温凝结潜热，提高了加湿能力，从而提高系统性能。揭示了新型循环的基本规律；推导出具有湿化特点的约束方程和系统性能简明表达式，指明影响系统性能的关键因素。在透平初温为８５０℃的工况下，系统热效率高达４８．１１％。基于能量品位梯级利用原理和系统集成方法论，通过探索充分而合理利用中低温余热的有效途径，开拓洁净煤燃气轮机总能系统的新方向。     

Microkinetics of H2S Removal by Zinc Oxide in the Presence of Moist Gas Atmosphere

The microkinetics os H2S removeal by ZnO desulfurization in H2O-CO2-N2,H2O-CO-N2 and H2O-O2-N2 gas mixtures was studied by thermogravimetric andlysis.Experiments were carried out with 100-120 mesh ZnO powder at temperatures from 473K to 563K.The results show that the kinetic behaviors of desulfurization could all be described by an improved shrinking-core model.The activation energies of the reaction and the diffusion in different gas atmospheres were estimated.     

湿空气扩散燃烧火焰结构特性研究

利用二维粒子成像速度仪(PIV)对钝体燃烧器中的甲烷／湿空气扩散燃烧的速度场进行测量,考察其火焰的结构特性及其内部流动状况。通过对湿空气燃烧流场与普通燃烧流场的对比分析表明,湿空气燃烧情况下,两种燃烧状态的火焰(回流燃烧火焰和中心射流主导火焰)相互转换的燃空速度比(γ)值要比普通燃烧的小;湿空气燃烧使得喷嘴后的同流空气的速度降低,空气的回流作用减弱,燃料更容易冲出回流区,火焰的稳定性能变差。     

声学湿度传感器

空气中的声速取决于空气中水分的含量。本文所介绍的湿度传感器就是通过测量空气中水分对声速的影响来测量空气中水分的容积百分率。传感器唯一暴露在受检测环境部分是一对不锈钢管(见图1)。该传感器非常结实,可用于恶劣环境,如用于纸厂控制纸张干度的环境,大多数湿度传感器是不能在那种场合工作的。 根据热力学基本原理和气体动力学理论,空气中水蒸气的容积百分率x与声速有下列关系:     

湿空气饱和水蒸汽曲线计算模型的建立与分析

湿空气物性的高精度计算中,饱和水蒸汽曲线的计算建模是关键所在。在对已有的饱和水蒸汽压力公式进行误差分析比较后,得到了Gerry方程误差最小的结论。为解决计算的连续性问题,重新界定了该方程中冰面及水面方程的分界点。其次,建立了两种高精度的t-p公式,可方便直接的计算湿空气露点温度。最后,分析了饱和蒸汽曲线斜率的意义,推导出它的计算式。以上建立的湿空气饱和水蒸汽曲线计算模型,不仅具有快速方便的物性计算功能,还提供了准确判定湿空气状态变化的准则。     

仿生表面湿空气冷凝析水实验

实验研究了仿生表面与其它四种对比表面上湿空气冷凝析水过程演变.实验中,采用显微CCD动态观察了各表面上冷凝析水过程宏微观演变,分析探讨了各现象物理机制,定量测量了各不同表面的凝集水量,发现仿生表面集水量多于其它四种对比表面.     

激波管中非平衡可凝结流的流动分析

理论推导激波管中相变加热的临界加热量,得到一个显式计算临界加热量公式.该式可广泛用于湿蒸汽或纯蒸汽相变加热流动计算.结果表明,考虑相变加热的临界加热量要大于外部加热的临界加热量;热壅塞时会产生一道向上游传播的凝结激波,且凝结激波位置在液相质量分率开始增长点之前.采用AUSM格式数值求解激波管中湿空气的凝结流动,理论预测与数值计算吻合良好.     

飞机环境控制系统的焓参数匹配方法

提出了一种飞机环境控制系统性能参数匹配的焓参数匹配法,该方法尤其适用于有相变换热器的环境控制系统。以某型号飞机的环境控制系统为例进行了对比计算,说明了新方法比传统方法简单可靠。此外,应用焓参数匹配的基本思想和水蒸发的物理机理,提出了当量温降法与等温蒸发法处理初级热交换器冷边的喷水效应。