凹坑对并排气膜孔冷却性能的影响研究

为提高燃气轮机热端部件的冷却性能,探索了一种并排气膜孔和波浪形凹坑的组合冷却结构,添加椭圆形凹坑考虑凹坑形状变化的影响。利用压力敏感漆(PSP)技术实验测量了组合结构的冷却性能,结合数值模拟分析了流场结构。在吹风比0.5~2.0内,PSP实验结果显示,并排气膜孔结构产生的气膜冷却效果优于单圆孔结构,布置波浪形凹坑可以显著改善气膜孔下游的流场结构。经过计算,在吹风比为1.0时,波浪形并排凹坑孔对比单圆孔面平均冷却效率提高147.8%,对比椭圆形并排凹坑孔提高46.7%。在四个吹风比下,波浪形并排凹坑孔产生了最佳的气膜冷却效果。

圆角凹坑气膜孔的气膜冷却流动特性研究

为了挖掘凹坑气膜孔的气膜冷却潜力,数值模拟研究了等截面凹坑孔、同心椭圆凹坑孔以及在这2种孔型基础上提出的2种圆角凹坑气膜孔的气膜冷却特性,对4种凹坑气膜孔在吹风比为0.5、1.0和1.5时的冷却效率曲线进行分析。结果表明:凹坑气膜孔与带圆角凹坑气膜孔的凹坑展向宽度增加,有利于冷却气膜的展向覆盖;在3个吹风比条件下,凹坑气膜孔进行圆角处理之后,附壁效应强化了冷却射流贴附壁面的能力,近孔区域的气膜冷却效率明显提高;随着吹风比增加,对于等截面凹坑孔,圆角处理之后的面平均气膜冷却效率分别提高了76%、139%、155%;圆角同心椭圆凹坑孔相比同心椭圆凹坑孔,面平均气膜冷却效率分别提升18%、27%、29%。

钾对秸秆混煤燃烧特性影响的研究

选用经酸洗法脱灰的煤和秸秆制得实验样品。采用TG/DTG/DTA技术研究了不同秸秆含量下碱金属钾对秸秆与煤混合燃烧特性的影响。研究结果表明,KOH促进脱灰煤和脱灰混合样品的着火燃烧,使其最大燃烧速率温度及燃尽温度降低,但提高了脱灰秸秆的着火温度。秸秆混煤燃烧反应符合一级反应模型,KOH的添加对混煤燃烧具有催化作用,使混合燃烧反应活化能降低10kJ/mol。

碱性矿物成分对秸杆和煤混燃过程中氮转化的影响

采用热重差热同步分析仪和气相色谱质谱联用仪对以不同比例混合的脱灰秸秆和脱灰煤以及添加单一NaOH和MgO后的样品进行燃烧试验,研究碱金属Na及碱土金属Mg对NO释放特性的影响。结果表明,脱灰煤中添加碱金属Na可催化NO还原,添加碱土金属Mg对NO还原影响不大;脱灰秸秆随着碱金属Na添加量的增大,NO释放量先降低后增大,而添加MgO后NO释放规律则相反;脱灰秸秆和脱灰煤随Na、Mg添加量的增加,对NO还原的催化作用增强,但Na和Mg的添加量分别达到2.5%和1.2%时其催化作用趋于稳定。

超声辅助铝基颗粒水解制氢机制研究

研究超声波辅助下的功率密度和反应温度对铝颗粒水解过程和产氢特性的影响,并对铝颗粒水解过程中形貌和表面结构的变化进行研究。结果表明:铝颗粒在超声场中可有效缩短反应诱导期、提高反应速率,且随着功率密度的增强,H2转化率逐渐提升,但当功率密度达23 W/L时出现超声空化衰竭,H2转化率为86.2%,铝颗粒由大颗粒逐渐趋于多孔细颗粒。

稻秆与煤混燃过程中碱金属迁移转化规律研究

以化学热力学平衡计算为基础,利用自行设计的立式管式炉结合X射线衍射(X-ray power diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(scanning election microscope,SEM)等分析测试手段探讨稻秆与煤在850℃的条件下混合燃烧碱金属K、Na的迁移转化规律。结果表明,碱金属的主要气态组元KCl、KOH、NaCl、NaOH随稻秆含量的增多而增加,且氯化物的析出量大于氢氧化物的析出量;煤中某些矿物组分或元素对K的气相析出有抑制作用,但对Na的抑制作用不明显;灰中K、Na的存在形式直接受原料秸秆含量的影响,稻秆含量为0%和20%时,灰中K以K2O Fe2O3为主,Na则以Na2SO4为主,稻秆含量大于50%时,K2O 2SiO2、Na2SiO3随稻秆含量的增多表现出上升趋势,K2SO4、Na2SO4趋势则相反,原料K还会以KAlSiO4、KAlSi3O8的形式滞留在灰中。

污泥热干化技术适应性分析及未来发展趋势

污泥干化是污泥处理、处置和资源化利用的前提。文章概述了几种常用的污泥热干化技术,并从能耗、安全性、环境友好性、灵活性4个方面分析其适应性。污泥干化在我国起步较晚,通过适应性对比,推荐转盘式干化技术作为污泥热干化的主导工艺,未来仍将以主流干化技术为主导,并不断完善、优化,而新兴的干化技术则是对主流干化技术有效的补充。

秸秆与煤混燃过程中碱金属钾对氮迁移转化的影响

选用经酸洗法脱灰的煤和秸秆制得实验样品。实验采用热重差热分析仪和气相色谱质谱联用仪对不同比例混合的煤和秸秆以及附加不同比例KOH的样品进行燃烧实验,研究秸秆与煤以不同比例混燃过程中碱金属K对NO释放特性的影响。研究结果表明,脱灰样品中参混一定比例秸秆能有效抑制NO释放,且在燃烧过程中NO释放曲线为单峰曲线。低秸秆比例的脱灰混样中,随着K含量的递增,对NO还原的催化作用越强,但含量达到一定值时趋于稳定。混燃气氛中氧气含量越低对还原NO越有利。

生物质燃烧过程中碱金属迁移转化研究进展

文章主要介绍了生物质燃烧过程中碱金属的迁移转化机理,同时对生物质中碱金属赋存形态、生物质燃烧过程中碱金属的存在形态进行了论述,并根据迁移转化机理阐述了抑制碱金属析出的对策。提出了研究生物质燃烧过程中碱金属问题的建议。

碱金属钾对秸秆燃烧成灰特性的影响

以麦秆灰和稻秆灰为研究对象,利用灰熔融实验和XRD、SEM等分析测试手段结合K的形态分布预测,考查碱金属K对秸秆成灰特性的影响。结果表明:麦秆灰和稻秆灰中K的主要存在形式分别为K2SO4和K2O·2SiO2。K含量增多对麦秆灰和稻秆灰中K2SO4、KAlSiO4、KAlSiO4(K)、KAlSi3O8含量的影响较小。K2CO3、K2O·2SiO2、K2O·SiO2的物质的量分数随K含量的增加而增多是诱发灰熔融特征温度下降的重要原因之一,此外它们与其他矿物质形成复杂的低熔点共熔物也对其起到重要作用。

小麦秸秆与铁法煤混燃灰渣特性研究

利用马弗炉制取小麦秸秆与铁法煤的混燃灰,研究不同燃烧温度及混配比例下的混燃灰产率、化学成分、熔点及晶相结构等特性。结果表明:随燃烧温度的增加,小麦秸秆与铁法煤的混燃产灰率先升高后降低,700℃时达到最大,800℃以后变化不显著;混燃灰化学成分含量受燃烧温度及混配比例影响较大,相同混配比例下,随温度升高,灰中SiO2、Al2O3和Fe2O3的百分含量增高,K2O、Na2O含量则相对减少,相同燃烧温度下,灰中各成分含量与混合燃料中小麦秸秆的比例呈非线性关系;700℃燃烧时,混燃灰中无机成分主要以石英(SiO2)、单钾芒硝(K2SO4)、方解石(CaCO3)及钾盐(KCl)形式存在,高温时则多以高熔点单体(SiO2、CaSO4)和高温共融体形式存在;混燃灰熔融特性受混配比例影响较大,小麦秸秆比例高于25%时,混燃灰变形温度(DT)显著降低,相同混配比例下,燃烧温度对灰熔融特性影响不大。

气液同轴双离心式喷嘴宏观雾化特性实验研究

为掌握燃气轮机燃烧室喷嘴的雾化规律并优化其雾化效果,本文以液态水为工质,对新型气液同轴双离心式喷嘴雾化特性展开实验研究。利用粒子图像测速法研究了改变气、液进口压力对雾化液滴速度场、雾化锥角和液膜破碎长度的影响,通过分析雾化图像对喷嘴的雾化机制进行探究。结果表明,液体进口压力不变时,气体进口压力增加可使雾化状态由空心锥状向实心锥状过渡,同时液膜破碎依次经历了表面波主导破碎、波动雾化破碎以及气动雾化破碎三种模式。液体进口压力为0.7MPa时,气体进口压力增大,雾化模式由表面波破碎向波动雾化破碎过渡,雾化液锥收缩,液膜受气动力作用向下游展开,液膜破碎长度呈先增大后减小的规律。雾化处于气动雾化破碎模式时,雾化锥角逐渐稳定。对喷嘴下游40mm处液滴速度值分析表明,随着液压增大,有/无气旋对雾化液滴速度增幅稳定在8%。

“能源与环境”课程调查问卷分析

基于"能源与环境"课程的教学改革构想,围绕课程具体教学内容对授课班学生进行了问卷调查。调查问卷结果采用SPSS软件进行分析,分析过程中充分考虑了性别、成绩等变量对具体互动教学环节的影响,根据得到的结果对设计的调查问卷提出了改进意见,并探讨了课程深入教学改革的方式和方法。

生物质与煤混燃机理：固态沉积特性

为了解在1 200℃不同反应时间条件下宜阳煤与水稻秸秆混燃的沉积性质,以18 kW的沉降炉为实验平台,利用扫描电镜及能谱,X射线衍射和电子探针方法对混燃的沉积物进行研究。研究表明,不同的混合比例或者不同反应时间条件下,沉积物中的Si、Al和Ca元素变化不大;表面的钾长石的黏性使沉积物更容易富集,而沉积物内部钾长石使沉积物的结构更加稳定;铝硅酸盐和Fe元素在沉积过程中都起了重要的作用。

扰流柱形状对冲击冷却综合换热效率影响研究

为研究不同形状的扰流柱对冲击冷却系统的影响,对具有菱形、正方形、圆形以及椭圆形扰流柱的冲击冷却进行数值模拟研究,获得了射流Re在1×10~4～3×10~4内冲击靶板的换热特性以及通道内部流场的流动特征,分析冲击射流与不同形状的扰流柱之间的作用机理,并且为了综合考虑换热效果与流动阻力,使用综合换热效率来评价扰流柱在冲击冷却中的作用。研究结果表明:在冷却空气入口条件相同的情况下,菱形扰流柱靶板具有最高的平均努塞尔数Nu以及流动阻力,相比于正方形、圆形和椭圆形扰流柱,Nu分别提高了3.8%,8.9%,10.4%,流动阻力分别提高了9.6%,17.1%,21.3%。圆形扰流柱靶板的综合换热效率相比于菱形、正方形和椭圆形扰流柱分别提高了10.8%,4.9%,1.7%。扰流柱在冲击冷却中所起不同作用的主要原因是其与冲击射流作用后产生涡流的情况及其阻挡横流的能力。当综合考虑换热效果与流动阻力时,在所研究的4种扰流柱形状中,圆形扰流柱是最佳的选择。

应用型转型背景下的能动类专业实验教学改革与实践

实验教学是提高学生实践能力,培养学生科学思维和创新意识的重要手段。根据能动类综合实验教学的特点及存在的问题,结合应用型转型专业的具体要求,从渐进式实验项目的设置、结合工程问题的实验预习和过程化考评方面进行了综合实验教学的改革和实践,取得了良好的教学效果。

圆角横槽结构对气膜冷却效率影响的实验研究

为了研究圆角横槽结构对气膜冷却效率的影响,选取槽深、槽宽、圆角半径、吹风比四个影响因素进行正交实验,采用压力敏感漆测试技术对圆孔冷却结构和圆角横槽结构的气膜冷却效率进行测试。结果表明:在低吹风比(BR=0.5)、中吹风比(BR=1)、高吹风比(BR=1.5)下,除Case 3外,圆角横槽的面平均气膜冷却效率均高于单一圆孔。圆角横槽的面平均气膜冷却效率相对于圆孔冷却结构最高可以提高127%,Case 1~9中,优化组合的结构参数为:槽宽2.4D (D为孔径),槽深0.6D,圆角半径0.9D,优化组合面平均气膜冷却效率相对于气膜冷却效率最低的Case 8可以提高177%。在槽宽、圆角半径、槽深、吹风比四个影响因素中,吹风比对圆角横槽气膜冷却效率影响程度最大,其次分别是槽深、槽宽、圆角半径。

射流角度对姊妹孔气膜冷却效果影响实验研究

为了分析主孔与侧孔射流角度对逆向射流姊妹孔平板模型气膜冷却效率影响,采用压力敏感漆(PSP)技术对单孔顺流与5种姊妹孔在四种吹风比(BR)下的绝热气膜冷却效率进行研究。结果表明姊妹孔在所有吹风比下气膜冷却效果均优于单个圆孔正向射流。低吹风比(BR=0.5)时,姊妹孔气膜冷却效果相近,但顺流姊妹孔气膜冷却效果最佳;中吹风比(BR=1)、高吹风比(BR=1.5,2)下,侧孔顺流的逆向射流姊妹孔气膜冷却效果最佳,相比于单孔射流的面平均气膜冷却效率可提高366%,677%,727%。逆向射流可令姊妹孔获得更高的气膜覆盖率,具有复合角度的侧孔射流可在低、中吹风比下增加逆流姊妹孔的展向气膜覆盖率,但在高吹风比下,对姊妹孔下游流向气膜冷却效果产生较差影响。

为了大粮仓的兴旺——黑龙江省鹤岗市粮油工业实施二次开发战略

黑龙江省鹤岗市粮油工业在实施二次开发战略中,致力于挖潜改造,走内涵扩大再生产的路子,进一步增强了企业的后劲和实力,为全市经济发展和人民群众生活作出了积极贡献。 改革开放以来,我市粮油工业一直保持较好的发展势头,主要特点是: 1.技改效果显著。近10年来,我们始终坚持“科技兴粮”,走内涵挖潜改造的路子,加大技改资金投放力度。

穹顶形扰流柱冲击冷却系统综合换热效率数值模拟

为了分析扰流柱对冲击冷却效率的影响,采用数值模拟方法对穹顶形扰流柱冲击冷却系统进行研究,获得其换热与流动特性,并与平板靶板冲击冷却系统和圆形扰流柱冲击冷却系统进行对比分析。结果表明:穹顶形扰流柱冲击冷却系统可以同时获得良好的换热效果与较小的流动阻力系数。与圆形扰流柱靶板相比,穹顶形扰流柱靶板的Nu增大了13.8%,而流动阻力却减小了5.3%;其综合换热效率提高了17.9%。从综合换热效率的角度看,穹顶形扰流柱冲击冷却系统优于平板靶板冲击冷却系统和圆形扰流柱冲击冷却系统。