类沸石型咪唑酯骨架材料制备及其CO_(2)吸附性能

由有机配体和金属离子链接的类沸石型咪唑酯骨架(ZIFs)是金属有机框架材料中独特的一个子类,其孔结构可控,且气体储存性能优异。本研究采用溶剂热法制备了ZIF-8、ZIF-9、ZIF-68三种ZIFs材料,并对其进行X射线衍射、N_(2)吸附脱附、热重、红外等测试表征。X射线衍射分析结果显示三种ZIFs材料的衍射峰与其标准卡一致,表明材料的成功制备。N_(2)吸附脱附测试结果表明ZIF-8的比表面积和孔体积最大,分别高达2 284.83 m^(2)/g和3.13 cm^(3)/g;ZIF-8、ZIF-9和ZIF-68最可几孔径分别约为1.00、6.44和0.6 nm。热重测试结果表明,ZIF-8的热稳定性最好。ZIFs材料的CO_(2)吸附性能研究结果表明ZIF-68吸附性能最高,273 K/1 bar及298 K/1 bar条件下,可达74.37和42.62 cc/g,这可能是因为ZIF-68晶体中约0.6 nm孔径更易于CO_(2)气体吸附。研究结果表明,0.6 nm孔径尺寸较易于吸附CO_(2)温室气体,且ZIFs材料是一种较理想的CO_(2)吸附材料。

粗糙度对离心泵空化过程的影响

为研究壁面粗糙度对离心泵空化过程的影响,利用雷诺时均N-S方程和RNG k-ε两方程,采用Zwart空化模型且不考虑水中溶解性气体对空化的影响,应用ANSYS CFX软件对设计流量工况下离心泵全流道气液两相湍流进行定常数值模拟,分析离心泵内部发生空化时,叶片壁面粗糙度对泵的外特性参数和内部流态的影响.计算结果表明:增大粗糙度将导致离心泵扬程、效率降低以及轴功率增大;泵处在临界空化及局部空化状态时,粗糙度对泵性能参数的影响程度大于泵处在空化初生及重空化状态下的影响程度;壁面粗糙度对湍流发展的影响规律与其对空化进程的影响作用具有相似性;当进口压力为81.06 k Pa和101.33 k Pa时,减小壁面粗糙度对改善离心泵性能有更显著的效果.

超临界水在垂直上升类矩形通道内传热与阻力特性试验研究

在压力为23~28MPa,质量流速为700~1300kg/(m2?s),内壁热负荷为200~1000k W/m2的试验参数范围内,对超临界水在垂直上升类矩形通道内的流动及传热特性进行了试验研究。结果表明,类矩形通道周向存在传热不均匀性,由于流动阻塞效应的影响,通道中心区的传热优于窄缝区。系统参数的改变对传热特性及流动阻力的变化有着较大的影响,这直接与超临界水剧烈的物性变化相关。通过与经典公式的比较发现,Mokry公式的预测结果与试验结果吻合较好,但其在低焓值区与试验结果偏差较大。基于Mokry公式的形式,提出了适用于类矩形子通道内超临界水传热系数计算公式,得到了较高精度的传热系数预测结果。

正压水煤气余热锅炉防磨瓦腐蚀失效分析

不锈钢腐蚀问题严重影响锅炉的运行安全,1Cr20Ni14Si2不锈钢防磨瓦在水煤气余热锅炉中运行被腐蚀甚至断裂,对正压水煤气立式余热锅炉过热器不锈钢防磨瓦断裂失效进行研究。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电子能谱分析仪(EDS)设备对锅炉1Cr20Ni14Si2不锈钢失效防磨瓦的表面腐蚀褐色粉末、不锈钢表面和人为断面成分进行测试。XRD测试结果表明表面褐色粉末存在多种金属氧化物和硫化物;EDS实验检测结果表明:不锈钢表面含大量S和O。这说明1Cr20Ni14Si2不锈钢在焦化炉中易被S腐蚀而失去不锈钢特性。EDS结果分析发现不锈钢Ni含量明显低于国标要求含量,降低了不锈钢韧性并降低其防腐蚀性能。烟气中S、C和O经腐蚀孔隙进入材料内部加速不锈钢内部腐蚀。研究结果对水煤气余热锅炉防磨瓦材料选型和防磨结构优化具有指导意义。

脉冲液体射流泵装置性能试验研究

研究了脉冲液体射流泵装置性能随喷嘴出口断面与喉管断面的面积比、工作压力和脉冲参数的变化特点。研究表明:脉冲射流可显著提高射流泵装置的性能;面积比和脉冲参数是影响脉冲液体射流泵装置性能的决定因素,减小面积比或提高脉冲频率可显著提高射流泵装置的性能;脉冲液体射流泵装置的流量特性呈典型负线性特征,脉冲液体射流泵装置效率曲线呈抛物型,脉冲频率越高,射流泵装置最佳效率点向大流量比方向移动,将增大射流泵装置性能的高效区范围。

SCWR类三角形通道超临界流动传热定位格架结构影响研究

基于带定位格架类三角形子通道超临界水流动传热试验,数值研究了棒径为8 mm,栅距比为1.4的超临界水冷堆(Supercritical Water Cooled Reactor,SCWR)类三角形通道超临界流动传热定位格架结构影响,分析了同型定位格架典型结构参数和不同定位格架型式对堆芯通道超临界流动传热特性的影响规律。研究结果表明:定位格架可强化堆芯通道超临界水传热,同型格架本体厚度越大,压力损失越高,格架处壁面温度越低,局部换热能力越好,当增大格架本体厚度,弱化程度无明显差异;阻流片型定位格架下游局部换热能力提高显著,阻流片直径越大,上游压力越大,局部壁温越低,换热系数越高,增大阻流片直径可减小传热弱化区域大小,强化传热能力;不同定位格架型式对比研究发现交错叶片型弱化区域最大,阻流片型定位格架弱化区域最小,阻流片型定位格架具有最佳的传热强化效果。

900 MW压水堆一回路系统水锤特性研究

针对压水堆水力过渡过程,建立了三环路900 MW压水堆一回路系统水锤完整的数理模型及边界条件。采用特征线法,开发了FORTRAN水锤仿真程序,并对三泵并联在启动和切换工况下的水锤特性进行了数值研究。研究发现启动和切换过程中,发生2次流量突变、流向逆转、压差突变和振荡;流量突变和逆转均发生在阀门关闭支路,呈振荡衰减的波动趋势,最大倒流流量达1 370 m3/h;压差突变发生在后启动支路,压差振荡最大值达40kPa;并联泵启动方式决定倒流流量和压差突变大小。

用“动态规划法”优化调度梯级泵站机组

泵站的节能是泵站经济运行至关重要的课题,对其进行优化调度是节约能源并发挥泵站工程最大效益的有效途径。本文研究泵站优化调度的"动态规划法",建立优化调度数学模型,编写VisualBasic求解程序,以总能耗最低为目标模拟梯级泵站实际运行工况,研究了某梯级扬水泵站运行优化问题。

亚临界压力区内螺纹管汽水流动摩擦压降特性对比

在9-22 MPa亚临界压力区,基于Fortran程序针对不同螺纹结构的垂直上升内螺纹管汽水单相和两相流动的摩擦压降特性进行数值对比研究.研究表明:螺纹结构对内螺纹管的流动特性有显著影响;与光管相比,内螺纹管有较大的摩擦系数,摩擦系数随着内螺纹管螺纹当量N的增加而增大;内螺纹管的两相摩擦压降倍率φl02在低干度值时受N值影响较小,压强越大,差距越小;φl02随压力增大而减小,随蒸汽干度χ增加2l0φ先增加,随后增幅减小,在χ>0.9时有下降的趋势.研究结果为动力工程中内螺纹管的优化提供理论依据.

带定位格架的类三角形子通道内超临界水流动传热数值研究

针对超临界反应堆类三角形子通道的传热和流动特性,数值研究了不同栅距比定位格架作用下子通道内超临界水的流动传热特性、二次流及流动阻力特性。研究结果表明:定位格架对子通道内超临界水的换热影响显著;不同栅距比下的壁面温度、换热系数的轴向分布都具有相同的趋势,定位格架附近壁面温度下降,换热系数上升;定位格架下游壁面温度分布不均匀,且不均匀程度随栅距比减小而更加明显;定位格架下游截面形成四个对称旋涡,栅距比较小时,二次流强度较大;不同栅距比堆芯子通道流动阻塞率不同,流动阻力随栅距比减小而增大。

供热管道保温性能评价方法研究

良好的供热管道保温设计,不仅能够减少建设费用和运行费用,还可以有效保证用户侧供热质量,因此有必要在满足供热的前提下,实现建设费用和运行调节费用最小化,进而达到保温性与经济性最优。文章基于模糊评价研究方法,提出了供热管道保温性能评价方法,建立了保温性能评价体系;从经济原则和热工原则出发,提出了适用于供热管道的保温性能评价指标;运用模糊综合评价法综合考量管道性能评价指标,对多种管道保温方案进行评价,选出最佳的保温方案。

立式旋风燃烧器冷态实验及数值模拟研究

针对立式纯燃高碱煤旋风燃烧器,按4∶1比例建立旋风燃烧器冷态物模实验系统,研究不同叶片倾角下燃烧器内空气动力学特性,同时通过ANSYS软件数值研究了不同叶片倾角对燃烧器内速度分布、温度分布、组分分布以及NO_(x)浓度分布的影响。研究结果表明:数值模拟与实验结果吻合较好,旋风燃烧器内空气动力场良好,轴向速度沿径向方向呈W型对称分布,叶片倾角越大,旋风燃烧器内轴向速度越小;在研究工况范围内,随着叶片倾角的增加,煤粉停留时间增加,旋风燃烧器出口温度先上升后降低,NO_(x)浓度先降低后升高;当叶片倾角为30°时,旋风燃烧器内燃烧温度较高,燃烧器出口NO_(x)浓度最低。

试从经济学的角度解释2003夏季“电荒”现象

自入夏来,我国电力供应一度非常紧张,造成媒体所谓的“电荒”现象,原因很多。本文是从经济学的角度解释其原因,用经济非均衡理论分析,经济非均衡是社会分工的必然结果,分工的最大结果就是供给链条的加长,工业生产部门对市场需求的敏感度越低。敏感程度弱的部门中最常见的是行政垄断的部门。电力的非均衡现象的出现是不足为奇的,从经济学的角度有其必然性和长期性。

“水力机组辅助设备”课程教学方法浅探

依据传统认识论、现代系统论、现代教育论等理论,结合"水力机组辅助设备"的特点,对教学方法进行多方面的论述,尤其突出了实践环节、现代教育手段的重要意义,以激发学生的主动性,提高教学质量。

基于CFD的光滑棒束通道内超临界水传热特性及网格敏感性分析

基于CFD对2×2光滑棒束通道网格模型多维度节点的敏感性进行分析研究,得到最佳网格参数,并以此为基础分析棒束通道内温度、速度场参数分布规律,探究光滑棒束通道内超临界流体的流态特征。结果表明,周向及径向网格节点数目对结果影响较大,r、θ、z三个方向节点数量分别控制在50个、120个、1 200个为最佳,第一层网格高度应控制在1.74μm。工况1条件下流体流速分布较为均匀,进出口流体温差、速度差要小于工况2,单根燃料棒周向温度中心侧要高于棒束外侧,以通道中心与棒束中心为中心面,温度逐级下降且呈对称分布。

燃油锅炉配风器流动特性数值模拟研究

采用κ-ε模型,对配风器内回流区分布特性进行CFD模拟研究,以优化配风器结构,达到最优回流区分布.研究结果表明:入口角度减小,回流区尺寸减小,配风器沿程压损减小;入口速度降低,回流区尺寸减小,配风器沿程压损减小;压力增大,回流区尺寸增大,压损增大;流场温度增大,回流区增大,压损减小.

锅炉整体式高效声波吹灰器性能试验研究

声波吹灰技术是提高锅炉换热效率,保证锅炉安全运行的重要手段之一.在不同压缩空气压力和流量条件下,试验对比研究了Φ80 mm×290 mm和Φ90 mm×300 mm 2种整体式耐高温高效声波吹灰器声场特性,获得了声波频率和声压值大小,确定了吹灰器声波作用的有效范围,分析了几何特征尺寸对声波的影响.

垂直上升内螺纹管内流动沸腾传热特性

在压力9～22 MPa,质量流速450～2000 kg·m?2·s?1,内壁热负荷200～700 kW·m?2的参数范围内,试验研究了用于1000 MW超超临界锅炉??28.6 mm×5.8 mm垂直上升内螺纹水冷壁管内汽水流动沸腾传热。研究表明:内螺纹管内壁螺纹的漩流作用可抑制偏离核态沸腾(DNB)传热恶化,内螺纹管在高干度区发生蒸干型(DO)传热恶化。增大质量流速可推迟壁温飞升,壁温飞升幅度随质量流速增大而降低。热负荷越大管壁温越高,随热负荷增大管壁壁温飞升提前,且传热恶化后壁温飞升值增大。随着压力增加,壁温飞升发生干度值减小。内螺纹管汽水流动沸腾传热系数呈?形分布,传热系数峰值出现在汽水沸腾区。文中还给出了亚临界压力区内螺纹管单相区和汽水沸腾区的传热系数试验关联式。

超超临界锅炉垂直水冷壁温度场的数值计算

建立了超超临界锅炉垂直管圈膜式水冷壁温度场的计算模型,采用有限容积法进行温度场数值计算及程序设计,并针对玉环电厂1000 MW超超临界直流锅炉变压运行的实际工况,对其垂直管圈膜式水冷壁的温度场进行了计算及分析,为超超临界直流锅炉垂直管圈水冷壁的设计及运行监测提供了可靠的理论依据.计算结果表明:在不同负荷下,膜式水冷壁截面的炉膛向火侧温度最高,在低负荷时向火侧管外壁温度最高,而在高负荷时向火侧鳍端温度最高;在最低直流负荷下,管外向火侧外壁温和内壁温沿管子高度方向均没有发生壁温飞升;在不同负荷下,水冷壁管截面最大温差及管截面最高温度均低于水冷壁金属容许的温度值;在锅炉启动及运行时,应监测膜式水冷壁向火侧管外壁的温度和鳍片温度.

内螺纹水冷壁管内两相流动的摩擦压降特性

在压力为9-35 MPa,质量流速为600-1800 kg/（m^2·s）,干度为0-1的工况范围内,对φ28.6×5.8（mm）的四头内螺纹水冷壁管中单相及两相流体在绝热和受热条件下的摩擦压降特性进行了试验研究。结果表明：在受热和绝热两种条件下内螺纹管的阻力特性不同,受热管的单相摩擦压降系数f比绝热管的小;受热管的两相摩擦倍率φ10^2绝热管的大。无论是受热,还是绝热情况下,压力对φ10^2影响很大,φ10^2压力增大而减小;质量流速的影响很小。随蒸汽干度增加,φ10^2增加,随后增幅减小。提出了由试验获得的单相水摩擦压降系数以及汽水两相流体摩擦压降的计算式。