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单管导流式气泡泵连续提升性能
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作者 李帅 刘道平 +1 位作者 杨亮 朱发明 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1537-1545,共9页
气泡泵是单压吸收式制冷循环的重要组成部分,基于Einstein制冷循环理论,搭建气泡泵实验台,在标准大气压下以水为工质,研究了在加热功率为300~1650 W,沉浸比为0.4,管径为8 mm、10 mm、12 mm,提升管长600 mm状况下单管对导流式气泡泵连续... 气泡泵是单压吸收式制冷循环的重要组成部分,基于Einstein制冷循环理论,搭建气泡泵实验台,在标准大气压下以水为工质,研究了在加热功率为300~1650 W,沉浸比为0.4,管径为8 mm、10 mm、12 mm,提升管长600 mm状况下单管对导流式气泡泵连续性性能的影响。实验结果表明:在加热功率为300 W和450 W时,随着管径的增加,液体累计提升量最大值反而减小,而随着加热功率的增加,从650 W开始,管径越大,液体累计提升量的最大值越大,在最大功率1650 W时,三种管径的提升管最大累计提升量分别为:6.667 kg、10.059 kg和13.337 kg。实验结果对气泡泵效率在提升管管径的选择上具有指导意义和参考价值。 展开更多
关键词 气泡泵 导流式 提升管 提升量 提升速率
NaCl溶液浓度及其腐蚀作用对Ⅱ型水合物颗粒黏附力影响
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作者 王盛龙 樊栓狮 +4 位作者 宋永臣 郎雪梅 王燕鸿 李刚 陈建标 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2019年第3期106-115,共10页
在天然气水合物资源开采和深水油气输运过程中,管道内的低温高压环境会导致气体水合物颗粒的生成和聚集并最终造成管道堵塞,严重影响生产效率.导致这一问题的根本原因是气体水合物颗粒间以及颗粒-表面间存在黏附力.因此,为了探明气体水... 在天然气水合物资源开采和深水油气输运过程中,管道内的低温高压环境会导致气体水合物颗粒的生成和聚集并最终造成管道堵塞,严重影响生产效率.导致这一问题的根本原因是气体水合物颗粒间以及颗粒-表面间存在黏附力.因此,为了探明气体水合物在管道中的沉积和聚集机理,本文利用高压微机械力测量装置,对CH4/C2H6混合气生成的Ⅱ型水合物颗粒在不同盐度和碳钢表面腐蚀程度影响下的黏附力进行了原位测量.实验结果表明NaCl(1 wt.%–5 wt.%溶液)的存在能够降低水合物颗粒间的黏附力,根据毛细液桥理论模型估算结果,出现这一现象的可能原因是NaCl的存在降低了液桥与水合物颗粒表面的接触角.此外,经NaCl溶液腐蚀处理后,碳钢表面与水合物颗粒间的黏附力显著上升,最多可升高至无腐蚀条件下颗粒-碳钢表面间黏附力的5倍左右. 展开更多
关键词 天然气水合物 黏附力 盐度 腐蚀 流动安全
灰化温度和热解气氛对污泥灰热力学特性的影响 预览
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作者 穆林 赵晨 +4 位作者 徐芷凌 陈灿若 尚妍 赵亮 杨竹强 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期73-81,共9页
通过对污泥灰样微观形貌、化学组成、矿物质转化、热力学特性以及加热过程中潜在的物理化学变化进行分析和探讨,获得了灰化温度以及热解气氛等对污泥灰样理化特性及热力学特性的影响规律。实验结果表明,污泥灰样呈典型的多孔特性,在热... 通过对污泥灰样微观形貌、化学组成、矿物质转化、热力学特性以及加热过程中潜在的物理化学变化进行分析和探讨,获得了灰化温度以及热解气氛等对污泥灰样理化特性及热力学特性的影响规律。实验结果表明,污泥灰样呈典型的多孔特性,在热处理过程中易发生变形、烧结和熔融。灰样的主要化学成分为SiO2、Al2O3、P2O5、CaO、Fe2O3和MgO,并以石英、硬石膏、白磷钙石、磷酸钙、磷酸铁钙、硅线石以及钙长石等矿物质形式存在。污泥灰样中的含磷矿物质及其转化过程对污泥灰矿物质演变和热力学特性影响显著,过量的磷酸盐离子会优先结合硬石膏中原本与硫酸根离子结合的钙离子,形成高熔点的白磷钙石和易分解的硫酸铝,从而导致硬石膏的分解并以SO2或SO3的形式释放S元素。同步热分析实验表明,污泥灰样A在空气气氛条件下经历了4个热力过程,分别为外在水分蒸发,白云母脱羟基和结晶水析出,白云石、方解石和白云母分解以及矿物质熔融和硬石膏分解,而污泥灰样B则表现为3个热力过程,分别为外在水分蒸发,以晶体转化、非晶体或无定形物质形成为主的微质量损失过程以及硬石膏分解和气相产物释放。灰样在氮气气氛中的热力学特性与空气气氛中相似,但总质量损失低于空气气氛中的总质量损失。 展开更多
关键词 污泥灰 灰化温度 热解气氛 热力学特性 矿物质转化
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LiX(X=Cl,Br,I)在乙醇、异丙醇及三氟乙醇中的电导率实验研究 预览
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作者 吴曦 龚英 +3 位作者 徐士鸣 吴德兵 刘欢 胡军勇 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期533-539,共7页
为了研发逆电渗析法闭式热电转换系统匹配工作溶液,选取强电解质 LiCl、LiBr 和 LiI 为溶质,低气化潜热的乙醇、异丙醇及三氟乙醇为溶剂,利用所建立的电导率测试装置进行实验研究。通过数据拟合(修正高斯振幅方程法)和溶液热力学、电化... 为了研发逆电渗析法闭式热电转换系统匹配工作溶液,选取强电解质 LiCl、LiBr 和 LiI 为溶质,低气化潜热的乙醇、异丙醇及三氟乙醇为溶剂,利用所建立的电导率测试装置进行实验研究。通过数据拟合(修正高斯振幅方程法)和溶液热力学、电化学理论分析,获得溶质、溶剂、温度以及添加剂对溶液电导率的影响规律及作用机理。结果表明:当溶质相同时,LiX 乙醇体系电导率最大,LiX 异丙醇体系最小;而当溶剂相同时,LiI 溶剂体系电导率最大,LiCl-溶剂体系最小。实验还发现提升溶液温度或加入强极性添加剂(H2O、二甲基乙酰胺)均可强化溶液电导性,而添加 N-甲基吡咯烷酮和二氯甲烷对体系电导率影响非常微弱。 展开更多
关键词 电导率 溶液 温度 离子 添加剂
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超临界压力航空煤油耦合传热计算方法研究
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作者 浦航 李素芬 +2 位作者 东明 焦思 尚妍 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期877-881,共5页
本文以超燃冲压发动机再生冷却技术为研究背景,对超临界压力航空煤油/壁面耦合传热计算方法进行讨论,分析了固体域与流体域耦合策略对于计算结果的影响。通过改变流-固界面的热边界条件,研究不同耦合策略的数值稳定性,并对计算效率进行... 本文以超燃冲压发动机再生冷却技术为研究背景,对超临界压力航空煤油/壁面耦合传热计算方法进行讨论,分析了固体域与流体域耦合策略对于计算结果的影响。通过改变流-固界面的热边界条件,研究不同耦合策略的数值稳定性,并对计算效率进行了对比。结果表明:TFFB方法在求解毕渥数远小于1的问题时稳定性较差;hFFB方法在准确程度和计算效率上均表现最佳;使用Robin边界条件可以提高计算稳定性,合理选择虚拟对流换热系数可以提高计算效率。 展开更多
关键词 超临界压力 耦合传热 航空煤油 数值计算
逆电渗析反应器阴、阳极联合降解酸性橙Ⅱ实验研究
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作者 徐士鸣 冷强 +5 位作者 吴曦 徐志杰 胡军勇 吴德兵 金东旭 王平 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2163-2171,共9页
通过对由溶液浓差能驱动的逆电渗析(RED)反应器阴、阳极联合降解酸性橙Ⅱ模拟废水串、并联两种流程的实验研究,结果发现:在膜电势作用下,有机废水流经RED反应器阴、阳极时会生成两种强氧化剂-次氯酸(HClO)和过氧化氢(H2O2),在强氧化剂... 通过对由溶液浓差能驱动的逆电渗析(RED)反应器阴、阳极联合降解酸性橙Ⅱ模拟废水串、并联两种流程的实验研究,结果发现:在膜电势作用下,有机废水流经RED反应器阴、阳极时会生成两种强氧化剂-次氯酸(HClO)和过氧化氢(H2O2),在强氧化剂的作用下废水中有机物会发生氧化降解.在通过正交实验方法获得的最佳操作条件下,对1 L浓度为150 mg·L^-1酸性橙Ⅱ模拟废水进行20 min的降解实验.3次实验结果表明,串、并联流程的酸性橙Ⅱ平均降解率分别为59.26%和87.93%,平均脱色率分别为57.08%和86.87%,均低于RED阴、阳极独立降解时的降解率和脱色率.原因在于:在联合降解条件下反应器阴、阳极之间的产物会相互干扰,使得废水中有机物降解率降低.但降解过程中循环废水的pH值可以保持稳定. 展开更多
关键词 逆电渗析 有机废水 氧化反应 降解 次氯酸 过氧化氢
顺、逆流串联电路逆电渗析电堆发电系统能量转换效率研究 预览
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作者 徐士鸣 何其琛 +5 位作者 吴曦 吴德兵 胡军勇 张凯 金东旭 王平 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期20-27,共8页
通过建立逆电渗析(RED)电堆能量转换模型,对稀和浓溶液顺、逆流时多个RED电堆(多电极)串联电路的发电系统进行理论研究.比较了顺、逆流两种流动方式下RED电堆流道总长、溶液流速以及RED电堆数量对系统能量转换效率及输出特性的影响.模... 通过建立逆电渗析(RED)电堆能量转换模型,对稀和浓溶液顺、逆流时多个RED电堆(多电极)串联电路的发电系统进行理论研究.比较了顺、逆流两种流动方式下RED电堆流道总长、溶液流速以及RED电堆数量对系统能量转换效率及输出特性的影响.模拟计算结果表明:在设定参数下,降低溶液流速,增加流道总长和电堆数量均能提升系统能量转换效率.溶液逆流时的系统能量转换效率、输出电压和功率密度均高于溶液顺流时的情况.与溶液顺流时相比,逆流时溶液流速和流道总长的变化对系统能量转换效率的影响要大些,而电堆数量影响要小些.电堆数量增加会提高发电系统输出电压和功率密度,但总内阻也随之增加,导致系统推荐的工作范围变窄. 展开更多
关键词 顺流 逆流 逆电渗析电堆 串联电路 能量转换效率
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芒草/玉米秸秆与褐煤的共热解特性 预览
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作者 焦豪 田红 +3 位作者 胡章茂 姚灿 吴楠 郭深 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期22-30,共9页
利用热重-红外联用技术(TG-FTIR)研究了芒草与褐煤共热解,并与玉米秸秆和褐煤共热解进行了比较。结果表明:共热解过程分为3个阶段,即预热干燥阶段、挥发分析出阶段和炭化阶段;由动力学分析及加权分析可知,芒草或玉米秸秆与褐煤共热解均... 利用热重-红外联用技术(TG-FTIR)研究了芒草与褐煤共热解,并与玉米秸秆和褐煤共热解进行了比较。结果表明:共热解过程分为3个阶段,即预热干燥阶段、挥发分析出阶段和炭化阶段;由动力学分析及加权分析可知,芒草或玉米秸秆与褐煤共热解均具有协同作用,均可促进褐煤的热解,芒草与褐煤共热解反应更易发生;共热解协同作用随着生物质掺混比(质量比)的增加而增强,玉米秸秆掺混比变化对协同作用的影响更为明显;由红外分析可知,芒草与褐煤共热解可以降低褐煤的热解温度,促进褐煤的热解反应;芒草与褐煤共热解过程中CH4,CO2和CO的析出规律,在低温段时与芒草热解过程中三种气体的析出规律相似,在高温段时是芒草和褐煤综合作用的结果;当芒草与褐煤的掺混比为1∶2时,掺混芒草能有效优化热解气的组分,提高CH4和CO的体积分数。玉米秸秆与褐煤共热解过程中CH4,CO2和CO的析出规律与玉米秸秆热解过程中三种气体的析出规律相似,几乎不受褐煤影响,其受掺混比的影响较小。 展开更多
关键词 芒草 褐煤 共热解 协同作用 热解动力学 热解产物
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聚丙烯与玉米秸秆共热解的实验研究 预览
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作者 陈宏鹏 金光 +3 位作者 陈义胜 庞赟佶 殷吾真 刘心明 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1038-1042,共5页
对玉米秸秆与聚丙烯进行热重分析,分析了共热解的产物变化规律。结果表明,在热重实验中,玉米秸秆的失重分为水分挥发、半纤维素裂解、纤维素和木质素裂解析出三个阶段,而聚丙烯只有一个明显的失重阶段。共热解的实验中,不同掺混比下,液... 对玉米秸秆与聚丙烯进行热重分析,分析了共热解的产物变化规律。结果表明,在热重实验中,玉米秸秆的失重分为水分挥发、半纤维素裂解、纤维素和木质素裂解析出三个阶段,而聚丙烯只有一个明显的失重阶段。共热解的实验中,不同掺混比下,液相产物均先上升后下降,产气率上升,残碳率下降,H2产率在掺混比(聚丙烯∶玉米秸秆)3∶1时最高,而气体低位热值在掺混比2∶1时最高,在700℃达到最高值38.02 MJ/Nm^3。 展开更多
关键词 聚丙烯 玉米秸秆粉末 共热解 液相产物 气体组分
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生物质炭对聚丙烯热解挥发分的催化重整分析 预览
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作者 庞赟佶 刘心明 +2 位作者 陈义胜 殷吾真 沈胜强 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期6-11,共6页
应用生物质衍生焦炭对聚丙烯挥发分进行催化重整,分别将Na2CO3、CaO和Fe2O3负载在炭中以实现催化效果的强化。通过对比液相产率、产气率可以看出:生物质炭对聚丙烯挥发分有显著的催化重整效果,温度为750℃时液相产率为11.80%,较无催化... 应用生物质衍生焦炭对聚丙烯挥发分进行催化重整,分别将Na2CO3、CaO和Fe2O3负载在炭中以实现催化效果的强化。通过对比液相产率、产气率可以看出:生物质炭对聚丙烯挥发分有显著的催化重整效果,温度为750℃时液相产率为11.80%,较无催化时下降了13.60%。Na2CO3作用下随着温度的升高,750℃时液相产率为8.66%,较聚丙烯单独热解时下降了16.74%,产气率最高可达50.86%。负载Fe基的生物质衍生焦炭,在高温阶段对聚丙烯热解挥发分的降解效果不明显,液相产率750℃时为11.64%,产气率为47.91%。添加CaO,随着热解温度的提升液相产率最低可至9.36%,较单独热解时下降了16.04%,产气率最高可达50.18%。在本实验条件下,生物质炭中负载Na基对聚丙烯挥发分催化重整效果最为明显。 展开更多
关键词 生物质炭 聚丙烯 挥发分 添加剂 液相产率
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生物炭负载Ca和Fe催化玉米秸秆热解挥发分重整提高产气率 预览
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作者 庞赟佶 刘心明 +2 位作者 陈义胜 许月 沈胜强 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期211-217,共7页
为提升生物质炭对生物质热解挥发分的催化重整作用,以Fe2O3和CaO作为添加剂制备生物炭-Fe和生物炭-Ca催化剂对两者的催化重整能力进行了试验探讨。试验结果表明:无添加时的生物质炭对玉米秸秆颗粒热解挥发分催化作用明显,800℃时,液相... 为提升生物质炭对生物质热解挥发分的催化重整作用,以Fe2O3和CaO作为添加剂制备生物炭-Fe和生物炭-Ca催化剂对两者的催化重整能力进行了试验探讨。试验结果表明:无添加时的生物质炭对玉米秸秆颗粒热解挥发分催化作用明显,800℃时,液相产率较未使用催化剂时减少38.71%,最低可达21.49%。生物炭-Fe催化剂颗粒在800℃时液相产率下降至20.24%,产气率升至51.44%,同时,H2的体积分数增加,热解油中的有机物质被有效抑制;生物炭-Ca催化剂在800℃时液相产率和产气率分别为20.01%和51.96%。生物炭-Ca催化剂可以促进热解气中CH4的生成,降低CO2的体积分数。在本试验条件下,炭基催化剂对生物质热解挥发分催化重整的活性顺序依次为:生物炭-Ca >生物炭-Fe >生物质炭 >无催化剂。 展开更多
关键词 秸秆 催化剂 生物质 挥发分 添加剂 液相产率
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Fe2O3添加对松木屑热解的影响特性分析
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作者 庞赟佶 许月 +3 位作者 陈义胜 沈胜强 殷吾真 王雪丽 《热科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期185-190,共6页
为了探究松木屑粉末在不同比例的Fe2O3添加下的焦油产率、残炭产率、气体产率和气体组分的变化规律,采用热重和管式加热炉热解的方法对松木屑粉末进行实验研究。实验在N2气氛保护下,以50℃/min的速率升温,终温分别为350、450、550、650... 为了探究松木屑粉末在不同比例的Fe2O3添加下的焦油产率、残炭产率、气体产率和气体组分的变化规律,采用热重和管式加热炉热解的方法对松木屑粉末进行实验研究。实验在N2气氛保护下,以50℃/min的速率升温,终温分别为350、450、550、650和750℃时研究松木屑粉末的热解变化规律。实验结果表明:随着温度的升高,在无添加下松木屑粉末的焦油产率和气体产率逐渐升高,而残炭产率有所下降。分析气体组分变化可知,随着温度的升高CO2下降趋势较为明显,CO与CnHm基本保持不变,CH4与H2出现明显上升。添加Fe2O3可以有效降低松木屑粉末的焦油产率、残炭产率,提升气体产率,原料中Fe2O3比例越高效果越明显。添加15%Fe2O3在750℃时的焦油产率相比于纯松木屑热解降低4.25%,气体产率提升8.57%,此时的H2产率为44.42 L/kg,表明Fe2O3具有良好的催化效果。 展开更多
关键词 松木屑 热重分析 氧化铁 焦油产率 氢气产率
射流温度对高温气体射流控制压缩着火的影响 预览
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作者 祝佩 田华 +3 位作者 孟相宇 崔靖晨 田江平 隆武强 《中南大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1729-1735,共7页
为了解决柴油预混合压燃着火相位的控制难题,采用高温气体射流控制压缩着火(jet controlled compressionignition,JCCI)的方法,其通过射流喷入一定量的高温气体来触发缸内处于着火临界状态的预混合气自燃,从而实现着火相位的有效控制。... 为了解决柴油预混合压燃着火相位的控制难题,采用高温气体射流控制压缩着火(jet controlled compressionignition,JCCI)的方法,其通过射流喷入一定量的高温气体来触发缸内处于着火临界状态的预混合气自燃,从而实现着火相位的有效控制。采用三维CFD耦合简化化学反应机理的方法,研究高温气体JCCI方式的着火和燃烧过程,分析射流温度分别为700,800,900和1 000K时对其燃烧和排放特性的影响。研究结果表明:在上止点附近射流喷入高温气体能触发缸内预混合气多点自燃;随着射流温度提高,高温反应始点前移,放热峰值升高;CA50前移,燃烧持续期缩短;此外,NOx排放逐渐增加,CO排放逐渐减少,soot排放量几乎为零。 展开更多
关键词 柴油预混合 射流控制压缩着火 高温气体 数值模拟
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可燃冰在蒸汽动力系统优化中经济性研究 预览
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作者 牛腾 尹洪超 +1 位作者 冯恩民 刘红 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期350-358,共9页
可燃冰是21世纪公认的新型清洁能源.由于可燃冰开采成本较高,其在各行业的购买单价可能会较高.所以,可燃冰的经济性研究是有必要的.针对某炼油厂工程项目,分别以煤、燃料油、天然气和可燃冰为燃料,以全周期总花费最少为目标,研究了蒸汽... 可燃冰是21世纪公认的新型清洁能源.由于可燃冰开采成本较高,其在各行业的购买单价可能会较高.所以,可燃冰的经济性研究是有必要的.针对某炼油厂工程项目,分别以煤、燃料油、天然气和可燃冰为燃料,以全周期总花费最少为目标,研究了蒸汽动力系统的多周期最优化调度问题.运用改进差分进化算法对其进行优化求解,数值结果表明:如果可燃冰的单价处于(0,3900]$/t,可用可燃冰代替煤、燃料油和天然气作为燃料;如果可燃冰的单价处于(3900,4550]$/t,可用可燃冰代替煤、燃料油作为燃料;如果可燃冰的单价处于(4550,5400]$/t,可用可燃冰代替燃料油作为燃料;如果可燃冰的单价高于5400$/t,用其作为燃料不符合经济性原则,不能代替传统能源作为燃料. 展开更多
关键词 蒸汽动力系统 最优化调度 可燃冰 替代燃料 经济性研究
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基于TDTR法测量单晶硅的声子平均自由程 预览
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作者 王新伟 张中印 +4 位作者 孙方远 熊雪 陈哲 姜玉雁 唐大伟 《中国石油大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期145-150,共6页
基于时域抽运探测热反射法(TDTR),通过改变抽运光光斑直径和调制频率的方式控制被测样品单元体,探究不同温度下被测样品单元体内能量传递的声子弹道输运现象,进而间接获得单晶硅不同温度下的声子平均自由程(MFP)信息。结果表明:室温下... 基于时域抽运探测热反射法(TDTR),通过改变抽运光光斑直径和调制频率的方式控制被测样品单元体,探究不同温度下被测样品单元体内能量传递的声子弹道输运现象,进而间接获得单晶硅不同温度下的声子平均自由程(MFP)信息。结果表明:室温下单晶硅声子平均自由程可达1.5μm;低温下单晶硅声子平均自由程增大,被测样品单元体传热尺寸效应增强,声子弹道输运的传热贡献增大,温度在80K时MFP可达40μm。对于采用TDTR法表征薄膜材料及其界面热阻时,要选择尽量大的抽运光光斑直径和尽量小的抽运光调制频率,以避免传热尺寸效应,减小声子弹道输运对测试值的影响。 展开更多
关键词 热导率 TDTR尺寸效应 弹道输运 声子平均自由程
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随机堆积床内甲烷/空气预混燃烧过程的数值模拟 预览
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作者 姜霖松 刘宏升 +1 位作者 吴丹 解茂昭 《东北大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期962-967,共6页
通过离散元软件LIGGGHTS重现球体的重力堆积过程,建立三维随机堆积床几何模型.利用大涡方法结合双温度模型以及EBU-Arrhenius燃烧模型,模拟了甲烷/空气预混气体在堆积床内预混合燃烧过程.通过将模拟结果与实验数据对比验证了模型的有效... 通过离散元软件LIGGGHTS重现球体的重力堆积过程,建立三维随机堆积床几何模型.利用大涡方法结合双温度模型以及EBU-Arrhenius燃烧模型,模拟了甲烷/空气预混气体在堆积床内预混合燃烧过程.通过将模拟结果与实验数据对比验证了模型的有效性,在此基础上对随机堆积床内部的火焰分布结构、火焰面形状及温度分布规律等进行了分析.模拟结果表明:在燃烧后期,堆积床内的小球温度要高于同一高度上气体的温度,这体现了多孔介质良好的蓄热能力;壁面与轴线间的火焰面高度差远远小于无多孔介质的管内燃烧情况,表明随机堆积床可以通过分割火焰来提高燃烧的均匀性和稳定性. 展开更多
关键词 堆积床 随机结构 预混燃烧 蓄热能力 火焰面
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水翼吸力面布置凹槽抑制空化研究 预览
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作者 王巍 唐滔 +3 位作者 卢盛鹏 焦建雄 张庆典 王晓放 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期40-47,共8页
空化引起不同程度振动、冲击和噪声,加剧物体表面空蚀,使结构提早发生疲劳。为有效抑制和延缓空化发生和空泡脱落,该文提出了在水翼吸力面布置凹槽的方法,旨在通过水翼表面结构的改变来实现空化流动的调节。在数值模拟研究中,采用Realiz... 空化引起不同程度振动、冲击和噪声,加剧物体表面空蚀,使结构提早发生疲劳。为有效抑制和延缓空化发生和空泡脱落,该文提出了在水翼吸力面布置凹槽的方法,旨在通过水翼表面结构的改变来实现空化流动的调节。在数值模拟研究中,采用Realizablek-ε湍流模型和Schnerr-Sauer空化模型,围绕8°攻角下NACA66(MOD)水翼,开展不同空化数、凹槽尺度和凹槽位置对二维水翼空化流场的动力学特性研究,并进一步分析了水翼表面特殊结构抑制空化的机理。结果表明:当片空化发生时,凹槽布置在距水翼前缘0.32弦长位置时,能降低空泡振荡频率,提高水翼水动力性能;当云空化发生时,适当的凹槽表面构型能够使水翼吸力面边界层变薄,边界层分离点滞后,水翼尾缘回流区减薄,吸力面低压区减小,证明了凹槽表面构型对空化抑制的适用性。然而,在水翼吸力面布置凹槽,虽然可以降低水翼表面边界层的厚度,增强抗逆压能力,但却触发了凹槽附近区域回射流的加速。因此,只有当抗逆压梯度能力大于回射流冲击时,才可以实现对空化流动的抑制。该研究成果扩大了空化流动的被动控制方法研究范围,为水力机械空化抑制技术提供了参考。 展开更多
关键词 空化 计算机仿真 模型 水翼 吸力面凹槽 空化抑制 水动力性能
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基于超临界水煤气化工艺的发电系统设计
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作者 王巍 刘晓薇 +2 位作者 毛晨旭 王晓放 徐宝鹏 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1004-1009,共6页
为建立更高效的热力发电系统,实现煤的清洁利用,本文基于超临界水煤气化工艺,考虑汽轮机运行安全性和能源的高效利用,设计了新型发电系统,针对水煤浆质量浓度ω(Coal)为0.3~0.35工况计算了相应气化产物组分含量。利用化工流程软件建模,... 为建立更高效的热力发电系统,实现煤的清洁利用,本文基于超临界水煤气化工艺,考虑汽轮机运行安全性和能源的高效利用,设计了新型发电系统,针对水煤浆质量浓度ω(Coal)为0.3~0.35工况计算了相应气化产物组分含量。利用化工流程软件建模,得出不同水煤浆浓度下系统各节点热力参数,并进行性能分析.结果显示,系统效率随水煤浆浓度提高而增大.针对水煤浆浓度ω(Coal)=0.35开展了凝气式和背压式汽轮机的性能计算与分析,为汽轮机的实际应用设计提供参考。 展开更多
关键词 超临界水煤气化 不同水煤浆浓度 50MW发电系统 回热系统
多孔介质内甲烷水合物生成动力学研究
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作者 王山榕 刘卫国 +1 位作者 杨明军 宋永臣 《热科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期173-178,共6页
天然气水合物作为一种潜在的新型潜在替代能源,分布广泛、储量巨大。水合物生成动力学特性对于了解自然界天然气水合物形成规律与水合物相关技术应用具有重大意义。针对甲烷水合物生成动力学特性进行研究,设计开发了甲烷水合物生成测试... 天然气水合物作为一种潜在的新型潜在替代能源,分布广泛、储量巨大。水合物生成动力学特性对于了解自然界天然气水合物形成规律与水合物相关技术应用具有重大意义。针对甲烷水合物生成动力学特性进行研究,设计开发了甲烷水合物生成测试系统,研究了不同温度和不同孔隙粒径的多孔介质对于水合物生成动力学的影响。结果表明,随着温度的降低以及多孔介质孔隙粒径的减小,甲烷水合物生成过程中的气体消耗速率越快,生成结束时消耗的气体的量越多。同时,利用水合物生成多步骤机制模型,获得了甲烷水合物生成过程各中间产物的变化规律。 展开更多
关键词 气体水合物 成核 生长 生成动力学
天然气水合物分解沉积层内水流速度分布特性
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作者 陈兵兵 杨明军 +2 位作者 王大勇 宋永臣 吕鑫 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2019年第3期127-135,共9页
天然气水合物(NGH)是一种储量巨大的新型清洁能源,具有极大的开采潜力.水合物开采过程中水流速度分布特性是揭示含水合物沉积层中流体运移机制的关键参数.目前有关含水合物沉积层水流速分布特性处于研究瓶颈,缺少实验研究,核磁共振成像(... 天然气水合物(NGH)是一种储量巨大的新型清洁能源,具有极大的开采潜力.水合物开采过程中水流速度分布特性是揭示含水合物沉积层中流体运移机制的关键参数.目前有关含水合物沉积层水流速分布特性处于研究瓶颈,缺少实验研究,核磁共振成像(MRI)是一种有效的研究方法.本文在6 MPa压力、274.15 K温度的条件下进行了天然气水合物恒容生成实验,并在0.5 K梯度水合物升温分解过程中利用MRI对水相截面速度分布进行了测试.研究发现在含水合物填砂岩芯的横截面处存在正速度区域和负速度区域;填砂岩芯内水合物的分布影响正速度和负速度的分布;在等梯度升温分解过程中,填砂岩芯中水相截面正流速区域沿水合物富集区表面向内部逐渐变大;水合物的存在对水的流动速度具有一定的削弱作用,流速越大削弱作用越明显. 展开更多
关键词 天然气水合物 温度控制 渗流特性 速度场
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