蒸发冷却用泡沫陶瓷填料不同流道形式的性能实验

以折线型和直线型两种流道形式的新型泡沫陶瓷填料为研究对象,利用搭建的蒸发冷却实验台,在三种典型工况下,对两种流道形式填料的性能参数进行试验测试与对比分析。结果表明:折线型和直线型流道形式的泡沫陶瓷填料,其最佳淋水密度分别为10.0kg/(m·h)和6.7kg/(m·h);在乌鲁木齐、西安、常州工况下折线型流道形式填料的最佳进口风速分别为1.6、1.4、1.2m/s,直接蒸发冷却效率可达83.01%、70.74%、67.43%;而直线型流道在3种工况下的最佳进口风速均为1.0m/s,直接蒸发冷却效率分别为77.68%、68.56%、64.23%;折线型流道相比于直线型流道而言,不易受风量变化影响,空气进出口温降稳定,更加适用于各种不同风量大小的蒸发冷却空调系统,但同时也需适当考虑风机的功耗问题。

超临界水中煤气化制氢热力发电系统的构建及其能量转化机理分析

提出1种新型超临界水中煤气化制氢热力发电系统,该系统使煤在超临界水中气化的产气直接发生氧化反应加热蒸汽,驱动透平发电。以常规煤直接燃烧推动超临界机组再热循环系统为参照,新系统能量效率相对参照系统高出4.5%,效率提高23.1%。进而,基于能的品位概念和图像分析法,研究超临界水中煤气化制氢过程中化学能与物理能的能量品位关系,阐明新系统损失减少和热源品位提升的机理。结果表明:新系统大大提高了化学能的利用效率,能量品位匹配更加地合理。

高性能混凝土发泡剂的制备方法研究

为提高发泡剂的性能,分别选用十二烷基硫酸钠(SDS)、α-烯基磺酸钠(AOS)和动物蛋白发泡剂(APFA)为研究对象。先通过正交试验,获得最佳制泡条件;再通过复配试验,获得最佳制备复配发泡剂方案为:SDS与APFA的质量比为0. 67∶1,搅拌温度为45℃,搅拌时间为7 min;进一步将最佳复配发泡剂用于泡沫混凝土。结果表明,SDS-APFA复配发泡剂具有较高的发泡性能,其发泡倍数高达50,1 h泌水量为0. 152 m L。该复配发泡剂用于混凝土使其导热系数明显降低,有效地改善了混凝土的保温性能。

基于镍基载氧剂的甲烷化学链燃烧机理与优化

基于吉布斯自由能最小化原理,在Aspen Plus软件上建立了Ni O-CH4化学链燃烧模型。通过计算反应器内的化学平衡,分析了反应物摩尔比、反应温度、反应压力和气体流量等对反应器出口气相产物组成的影响,明确了Ni O-CH4化学链燃烧的反应机理,进而对Ni O-CH4化学链燃烧的反应条件进行了优化。实验结果表明,当n（Ni O）∶n（CH4）≤1时,燃料的燃烧以甲烷重整反应为主;当14时,全部发生还原反应,生成CO2和H2O。当n（Ni O）∶n（CH4）=4、反应温度为1 000~1 100 K时,Ni O-CH4化学链燃烧效率的效率最高;适当提高反应压力有助于提高CH4化学链燃烧效率,抑制其他反应的发生,但反应压力不宜大于8 MPa;在满足燃烧器功率的要求下,应尽量降低气体流量。

SiO2气凝胶的常压干燥制备与性能表征

本实验以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,甲基三乙氧基硅烷(MTES)为共前驱体,超纯水(H2O)为反应剂,无水乙醇(EtOH)为溶剂,盐酸(HCl)和氨水(NH 3·H 2O)为催化剂,采用酸碱两步催化二次改性常压干燥制备了超疏水性SiO2气凝胶。利用N2吸附-脱附测试、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和接触角测定等手段对气凝胶的结构和性能进行表征,系统研究了水的用量、无水乙醇的用量以及溶胶的pH值对气凝胶性能的影响。结果表明:当TEOS、MTES、EtOH、H2O物质的量比为1∶0.3∶14∶6时制备的气凝胶性能最好,其热导率为0.0212 W/(m·K),比表面积为920 m^2/g,孔径主要分布在2~20 nm,密度为0.109 g/cm^3,孔隙率为95.05%,接触角为158.7°。

SiO2气凝胶提高岩棉和玻璃棉性能的实验研究

以无水乙醇为溶剂,SiO2气凝胶为溶质,制取SiO2气凝胶改性溶液。采用浸润及常压干燥的方法制备岩棉/SiO2气凝胶复合板和玻璃棉/SiO2气凝胶复合板,研究不同质量分数的SiO2气凝胶对复合板的短期吸水量、热导率及抗压强度的影响,并分析SiO2气凝胶质量分数为8%时制备的岩棉/SiO2气凝胶复合板和玻璃棉/SiO2气凝胶复合板的改性效果,进而采用扫描电镜对复合板的微观形貌进行了表征。结果表明,SiO2气凝胶均匀附着于无机纤维上,形成了较为稳定的复合体系;随着SiO2气凝胶质量分数的不断增加,岩棉/SiO2气凝胶复合板和玻璃棉/SiO2气凝胶复合板的短期吸水量和热导率都逐渐减小,其抗压强度有一定的提升。比较改性后的岩棉和玻璃棉,后者的防水性能和抗压强度改善更明显。当SiO2气凝胶质量分数达到8%时,岩棉/SiO2气凝胶复合板和玻璃棉/SiO2气凝胶复合板的短期吸水量较改性前分别下降了35.0%和36.2%,热导率分别下降了26.7%和18.3%,抗压强度分别提升了6.5%和102.9%。

煤在不同氧化氛围中的能量梯级释放

针对传统煤燃烧能量利用效率低、污染严重等问题,将超临界水氧化技术应用于煤的清洁燃烧过程,分析了煤在空气和超临界水两种不同的氧化氛围中的反应特性。进而,基于不同的反应路径,利用图像?分析法,剖析了煤在两种氧化氛围中的能量转换特点,揭示了煤在水相氧化氛围中的能量释放新机理,最后对煤在超临界水氧化反应器和传统锅炉中的实际过程进行了?分析。结果表明,水相氧化将煤的化学能品位从1降低到0.83,并且减小了煤的化学能品位与热源品位之差,从而降低了煤中化学能向物理能转变的不可逆损失,?损失减少了6.04%,热?增加了5.25%,而且水相氧化没有传热?损失;运用?分析理论,计算得到超临界水氧化反应器?效率高达80.1%,高出传统锅炉?效率24.2%。

玻璃棉/SiO2气凝胶复合板的改性研究

通过选取无水乙醇为溶剂,以SiO2气凝胶为溶质,制备SiO2气凝胶改性溶液,并将其应用于改善玻璃棉的保温性能。通过浸润及常压干燥的方法制取玻璃棉/SiO2气凝胶复合板,研究SiO2气凝胶的质量分数和浸润时间对其性能的影响,并与溶胶-凝胶法制备的玻璃棉/SiO2气凝胶复合板相比。研究表明SiO2气凝胶的质量分数和浸润时间对玻璃棉/SiO2气凝胶复合板的性能有显著影响。当SiO2气凝胶质量分数达到8%且浸润时间为20min时,玻璃棉/SiO2气凝胶复合板的短期吸水率、热导率分别下降了38.09%、18.32%,抗压强度上升了102.89%。与溶胶-凝胶法相比,本方法具有制备周期短、工艺较为简洁、成本低等优点,更适宜于大规模生产应用。

建筑物被动蒸发冷却技术研究进展和趋势

本文首先利用Thomson Reuters公司的检索平台Science Citation Index Expanded(SCIE)对被动蒸发冷却技术从2000-2019年的研究趋势进行统计,分析结果表明,2011以来蒸发冷却技术受到极大的关注。其次,在广泛总结前人研究成果的基础上,对比了主要被动蒸发冷却技术的研究进展和特色,诸如建筑物屋顶被动冷却技术,建筑物外墙被动冷却技术,窗、玻璃幕、阳台等透光部分以及室内地板被动冷却技术以及多孔材料被动冷却性能研究等。最后,对被动蒸发冷却技术的发展趋势进行了展望,提出了未来的发展建议,旨在为被动蒸发冷却技术的研究与应用提供科学的参考。

SiO2气凝胶提高岩棉保温性能的试验研究

以无水乙醇为溶剂,SiO2气凝胶为溶质,制取SiO2气凝胶改性溶液。采用浸润及常压干燥制备岩棉/SiO2气凝胶复合板,研究SiO2气凝胶的质量分数和浸润时间对岩棉/SiO2气凝胶复合板的短期吸水量,导热系数以及抗压强度的影响。并选取某办公楼建筑为研究对象,利用建筑能耗模拟软件DeST,研究岩棉/SiO2气凝胶复合板在以西安为代表的寒冷地区的建筑能耗。结果表明:随着SiO2气凝胶的质量分数的增加,岩棉/SiO2气凝胶复合板的短期吸水量逐渐变小,导热系数逐渐减小,其抗压强度略有提高。与未进行保温措施相比,厚度为30 mm的岩棉/SiO2气凝胶复合板能耗节能率大于25%。

2019中国制冷展之蒸发冷却(凝)技术的发展趋势(1)

针对2019年中国制冷展展出的蒸发式冷气机、露点式间接蒸发冷却空调机组及冷水机组、蒸发式冷凝器及冷却塔等相关设备的结构特点、工作原理以及应用情况进行分析,并结合国家政策,对蒸发冷却(凝)技术未来的发展趋势进行论述。

2019中国制冷展之蒸发冷却(凝)技术的发展趋势(2)

针对2019年中国制冷展展出的蒸发式冷气机、露点式间接蒸发冷却空调机组及冷水机组、蒸发式冷凝器及冷却塔等相关设备的结构特点、工作原理以及应用情况进行分析,并结合国家政策,对蒸发冷却(凝)技术未来的发展趋势进行论述。