西藏三种木材生物质的燃烧特性及动力学分析

为了探讨西藏地区丰富的藏川杨、高山松和川滇高山栎3种木材生物质在燃烧过程中的反应机理,采用热重分析了三种木材的燃烧特性,通过Coats-Redfern积分法研究了其动力学特性。结果表明:3种木材生物质燃烧过程总体趋势一致,可分为失水干燥、生物质燃烧、焦炭燃烧和生物质燃尽共4个阶段,其中挥发分燃烧阶段失重占比最大。根据综合燃烧特性指数,川滇高山栎的燃烧特性最好,其次是藏川杨、高山松;随着升温速率增大,木材生物质的综合燃烧特性指数增大,燃烧速率增大,DTG曲线峰值增大,峰形变宽;藏川杨、高山松和川滇高山栎的最佳反应级数分别为1、2、2,相关系数均大于0.95。燃烧反应活化能从低到高分别为:藏川杨46.10 kJ/mol、高山松70.05 kJ/mol、川滇高山栎85.59 kJ/mol;频率因子从低到高依次为:藏川杨2.25×10^(4)min^(-1)、高山松3.99×10^(6)min^(-1)、川滇高山栎2.14×10^(7)min^(-1),该研究为优化燃烧过程和提高能源利用效率提供了理论依据。

藏东南典型生物质及其掺混样品燃烧特性及动力学分析

为给西藏农村经济建设和生态文明建设提供能源支持,采用热重分析方法研究了藏东南地区牛粪、玉米秸秆及其掺混样品的燃烧特性,采用Coats-Redfern积分法研究其动力学特性。结果表明,牛粪和玉米秸秆生物质燃烧过程总体趋势一致,共分为4个阶段,生物质挥发分析出与燃烧是主要燃烧阶段,失重占比最大;提高升温速率会使生物质燃烧速度增大,失重峰值增大;采用TG-DTG联合定义法对牛粪、玉米秸秆及其掺混生物质燃烧特性进行分析,根据综合燃烧特性指数,玉米秸秆的燃烧特性好于所有掺混样品且大于牛粪;各样品燃烧反应活化能从低到高分别为:牛粪52.19 kJ/mol、牛粪占比75%样品为47.70 kJ/mol、牛粪占比50%样品38.70 kJ/mol、牛粪占比25%样品35.23 kJ/mol、玉米秸秆33.09 kJ/mol。该研究为西藏地区多类型生物质能源燃烧利用效率提供了理论依据和技术支持。

高海拔地区导叶开角对混流式水轮机效能影响初探

为了探究高海拔地区混流式水轮机在不同工况下的对厂房建筑的影响情况,对海拔2968m的某混流式水轮机试验模型选取多个工况点进行试验,通过原型观测分析不同工况下水轮机的实际运行中对厂房建筑所造成的影响。试验结果表明:当水轮机的导叶开角处于6°~12°时,由于整体压力及转轮流速变化不均,从而使尾水管产生了严重的偏心涡带,整个厂房建筑可以感到明显的振感,尤其是在试验台上的振感更为明显,并且可以清晰地听到明显的噪声。当导叶开角为12°~32°时,在此区间内,整体压力及流速变化较为均匀,水轮机组的运转过程也比较平稳,没有明显的振感和噪声。当导叶开角达到32°以上时,压力的整体变化比较平稳,只是在出口处突然发生紊乱,此时机组运转声音发生明显的改变,整个厂房的振感较前阶段有明显增强。

高原环境下WES剖面实用堰流量系数分析

本文依托西藏农牧学院-多功能变坡水槽,以WES剖面型实用堰为模型开展堰流流量系数测定实验,改变流量测得相应的堰顶水头H和断面流速v0,计算出堰顶全水头H0和相应流量系数m值,并对海拔3000 m地区WES剖面型实用堰流量系数经验公式进行拟合。结果表明:当上游堰高P1/设计水头Hd=1时,在海拔3000 m时WES剖面型实用堰流量系数m随堰顶全水头H_(0)与设计水头Hd比值的增大而增大,与海拔30 m相比,二者变化趋势大致相同,但是同一比值情况下,海拔在3000 m时流量系数要大于海拔30 m时的流量系数,最大差值可达4.60%;海拔3000 m地区WES剖面型实用堰流量系数经验公式为m=0.03963(H_(0)/H_(d))^(3)-0.17984(H_(0)/H_(d))^(2)+0.29027(H_(0)/H_(d))+0.34957,经验公式计算流量与实测流量之间最大绝对百分误差为3.32%。

高海拔地区混流式水轮机模型的效率试验分析

为探究高海拔地区混流式水轮机在不同工况下水力效率情况,采用模型试验的方法对海拔2968 m的混流式水轮机模型实验平台开展效率试验,分析不同工况下水轮机的效率变化以及实际运行状况。结果表明:当导叶开角在6°以下运行时,转轮处产生柱状螺旋偏心涡带,并伴随大量气泡的产生,振动明显,随着转速的上升,效率下降,涡带加剧,且伴随剧烈的振动。当导叶开角为6°~12°时,效率随着转速的上升均呈先上升后下降的变化规律,当效率开始下降时会出现不明显的涡带,效率下降到70%以下时,涡带明显加剧,且为柱状螺旋轴心涡带,振感明显。当导叶开角为12°~32°时,在此区间内,效率随着转速的提高均呈先上升至最高点之后缓慢下降,整个过程偶尔会出现不明显的涡带及其泡,振感较之前有很大改善,且导叶开角在此区间内,效率达到最高点。当导叶开角达到32°以上时,此时机组运转声音发生明显的改变,振感较前阶段增强,效率下降明显,产生不知名涡带。该研究可为高海拔地区混流式水轮机的安全稳定运行提供一定的参考。