污泥及秸秆生物质固体燃料制备中试工艺及燃烧特性

为实现污泥的无害化和资源化处置,该文利用处理量为24t/d的中试试验台,进行了化学调理剂添加比例、脱水时间、秸秆尺寸等工艺参数对污泥制备固体燃料性能影响的研究。结果表明:以Fe3+和Ca2+为调理剂,污泥及秸秆等生物质制备固体燃料最佳的铁钙比及燃料压滤最优时间分别为1∶4～1∶2和6h;化学调质法制备的污泥固体燃料存在一个脱水极限,在脱水压力为1.2MPa、秸秆或木屑添加质量比为10%时,污泥固体燃料的质量含水率最低为40%～50%;同等条件下,秸秆越长,燃料脱水性能越好;燃料着火点低,约500K,完全燃烧温度范围窄,燃烧性能好,可做替代燃料使用。该文研究成果对降低污泥处理成本、实现污泥的无害化、资源化处置具有重要的理论意义和实用价值。

压滤式污泥过滤比阻测定方法

根据污泥机械脱水机理,建立了污泥比阻测试模型,设计了一种压滤式污泥比阻测试装置.结果表明:压滤法测得的污泥比阻Rp与布氏漏斗过滤实验测得的比阻Rv具有较好的一致性,两者线性相关系数R2=0.99,最大相对误差为8.0%,最小相对误差为1.0%,平均相对误差为5.0%;滤板开孔率的大小不会影响污泥比阻的测定,但当开孔率小于4.0%时,过滤介质和滤板的阻抗Rm(ε)随滤板开孔率的增加而减小,开孔率大于4.0%时,Rm(ε)与开孔率无关.分析了布氏漏斗测定污泥比阻时有效面积的影响;压滤式比阻测定仪测定污泥比阻时,实验压力的选取以获得适宜的过滤速度为宜,压力的改变对实验结果的影响较小;采用正压法,实验压力很容易维持恒定,通过测定活塞位移随时间的变化测定污泥的比阻,测量精度高,还可直观地反映污泥脱水速度的快慢.

旋光测量系统的新设计

为了提高测量精度,设计了一种利用偏振光干涉法测量物质旋光率的新系统,并对石英晶体旋光性质进行了测定,测量结果的相对误差小于1%,实验证明其测试精度和使用效果都比传统方法有了明显的提高。

低氧烟道环境制备污泥活性炭

为降低污泥制备活性炭的成本,以高温低氧烟道气为媒介,研究了活化时间、温度、蒸气含量以及氧含量对污泥活性炭性能的影响规律,结果表明：活化温度、活化时间及水蒸气流量的最佳值分别为800°C、90min和34.8%,该条件下污泥活性炭比表面积、产率、甲基橙及亚甲基蓝吸附值分别为：246.3m2/g、46%、14.8mg/g、18.1mg/g。因而,高温低氧烟气直接用于物理活化法制备污泥活性炭,活化气量（水蒸汽）不够,产品活性炭的性能差,活化温度高达800°C,运行成本仍偏高。将湿污泥用ZnCl2按1∶1浸渍16h后活化炭化,在活化温度、活化时间、氧含量分别为550°C、90min、2%时,污泥活性炭的产率为59%,其比表面积和亚甲基蓝吸附值分别达516.1m2/g和129.8mg/g,孔体积为0.29cm3/g,微孔体积为0.16cm3/g,平均孔径为3.95nm,性能较好。氧气能促进活性炭微孔的形成与发展,最佳的氧含量为2%~4%。与无氧条件下制备的污泥活性炭相比,氧含量为4%时制得的污泥活性炭的比表面积增加了6.82%,亚甲基蓝吸附值提高了2.75倍。该研究表明：高温烟气作为热源、保护气和活化气,结合化学活化法,可将脱水湿污泥直接制成污泥活性炭。该结果可为低成本制备污泥活性炭、实现污泥处理的资源化利用提供一定的参考。

探测对流层底部CO_2廓线振动拉曼激光雷达定标实验

基于振动拉曼散射原理,研制了可探测对流层底部大气CO2浓度分布的激光雷达系统,结合三维光学扫描系统的使用,该激光雷达具备了三维扫描功能,能够实现大气CO2浓度的空间分布监测.结合该激光雷达能够实现三维扫描的特点,提出了振动拉曼激光雷达新的定标方法,开展了激光雷达定标实验,实现了该雷达系统的准确定标,从而获得了合肥地区CO2廓线结果.对提出的定标实验结果的不确定性进行分析,得出该方法的不确定度为1%,证明了该定标实验方法的可靠性.

旋转导热污泥干燥粘滞区特性实验研究

采用旋转导热干燥机对污泥进行干燥实验研究,得到了污泥干燥特性。干燥速率随着轴转速的提高而增大,根据干燥速率,将旋转导热污泥干燥分为三个区域:糊状区、粘滞区和块状区,粘滞区泥的含水率约为55%。随着干燥的进行,粘滞区泥表面分别出现裂纹、龟裂、收缩现象,处于粘滞区的污泥干燥速率较低。结果表明:旋转导热干燥机,适当调整圆盘间距、叶轮上刮板的疏密程度以及刮刀的布置有利于"粘滞区"的突破,用于污泥干燥完全可行。

用Stokes子空间单位球表示光的偏振态

由Stokes矢量构成Stokes空间 ,借助数学工具 ,类比布卡尔球对光的偏振态的表述 ,用Stokes子空间单位球表示光的偏振态 .

青年教师在实践教学指导中存在的问题及对策研究

生产实习是热能与动力工程专业本科生培养计划中一个不可或缺的实践性教学环节。文章从强化实习指导教师指导作用的视角，探讨了改善和提高青年教师实践指导水平的措施。介绍了中国矿业大学青年教师培养方面的经验，以期为提高青年教师实践教学指导水平、改善生产实习的质量提供借鉴。

证明双轴晶体圆切面存在的新方法

从光率体、光轴角出发 ,借助于数学工具从不同角度给出了双轴晶体中圆切面存在的几种方法 ,在理论上证明了双轴晶体中这一特殊光学面的存在 。

污泥–秸秆衍生固体燃料燃烧特性

污泥秸秆衍生燃料技术是一种有效的污泥无害化、资源化处理技术。研究了通过化学调质法制备的污泥秸秆衍生固体燃料的燃烧特性，为污泥衍生燃料的应用提供理论依据。在升温速率为20K／min、流量为70mL／min的空气介质中，实验研究了4种污泥秸秆衍生固体燃料的着火特性、燃尽特性及综合燃烧性能，并求出了相关动力学参数。结果表明：燃料的燃烧过程分为干燥脱水、第一类有机物分解挥发及燃烧、第二类有机物的分解挥发及燃烧和固定碳的燃烧4个阶段，其温度范围大致为295-475K、475-650K、660-840K和900-1000K，前3个阶段有相互交叉和重叠的现象；4种燃料燃烧的着火点均在490-515K内，燃尽指数Cb最小为5．10×0^-3min^-1，综合燃烧特性指数S最小为10．80×10^-10mg^2．min^-2．K^-3，1000K内可完全燃烧；第一类挥发份的燃烧是二级反应，而第二类挥发份及固定碳的燃烧为一级反应，反应的活化能最大为64．80kJ／mol，与污泥单烧及煤混烧相比，污泥固体燃料燃烧性能更好，可作替代燃料使用。

L波段探空系统高空风平滑计算方法探讨

在分析现行业务L波段探空系统测风原理的基础上,提出改进高空测风数据的平滑计算方法。首先比较了业务分钟风与滑动平均风两种高空测风数据的平滑计算方法,并与GPS RS92测风数据进行了对比分析和批统计处理,特别是对业务L波段雷达在1-21、22-42和43分钟及以后采取不同的时间间隔计算风的规定给出了分时段以及低仰角、远距离和小风速的统计分析。结果显示,滑动平均法在选取合适的滑动平均窗口的条件下,其计算的高空风与GPS RS92测风结果一致性更好且动态误差小。建议未来改进业务L波段探空系统的高空风平滑计算方法时,采用窗口为1分钟的滑动平均方式或者前20分钟采用30秒,以后采用1分钟的分段滑动平均方法。

国产GPS探空仪国际比对试验结果

通过2010年7月12日—8月1日第8届世界气象组织阳江国际探空比对,采取同球比对施放方式,选择芬兰Vaisala探空仪作为比对标准,对中国参加国际比对的长峰探空仪与华云探空仪,使用共29次同球比对数据,从典型个例分析与统计分析两方面开展系统性评估。初步评估结果表明:对于温度探测,中国长峰探空仪整体系统偏差在0.4℃之内,标准偏差在0.7℃之内,中国华云探空仪在30km高度以下性能与长峰探空仪相当,但是30 km高度以上偏差明显增大;对于气压与风的探测,两者系统偏差与标准偏差均较小,表明GPS定位以及气压与风的算法准确;对于湿度探测,与芬兰Vaisala探空仪相比,还存在一定差距,特别是低温性能需要提高。

多条转动拉曼谱线雷达测量对流层大气温度

由于对流层大气中气溶胶的存在,传统的利用大气中瑞利散射和振动拉曼散射测量大气温度的方法具有一定的局限性,然而利用大气N2和O2分子的的转动拉曼信号获得大气温度信息的方法不受对流层大气中气溶胶的影响。因此利用N2和O2分子纯转动拉曼散射激光雷达开展了测量对流层下部温度分布的实验研究。现有的转动拉曼雷达系统基本上是通过获取单一的转动拉曼谱线来反演大气温度,这就导致了系统的信噪比低,不能很好的反演温度。作者在双光栅单色仪的基础上提出了一种新的雷达信号分光系统。这种新的分光系统的每条通道所获得的信号并不是单独的转动拉曼谱线,而是多条转动拉曼谱线之和,这样就能提高整个系统的信噪比。在较小的激光能量和小口径望远镜的情况下,利用这种方法,雷达系统可以在几公里内获得较好的信噪比。最后实验得到了对流层0.3～5km高度内的大气温度分布,它与球载无线电探空仪比较,二者一致性较好。

大气CO_2含量分布激光雷达监测

为有效地控制温室效应和气候剧变,准确可靠地监测CO2气体的变化就变得十分重要。拉曼雷达测量大气中CO2气体含量是一种技术先进的可靠方法。介绍了利用气体的拉曼散射效应来测量CO2含量分布的拉曼激光雷达,分析了拉曼雷达的基本原理,设计了具体的实验检测系统,介绍了实验系统各工作件参数情况。对拉曼雷达的回波信号的反演方法进行了具体阐述,初步取得了大气中CO2气体含量分布规律,合肥地区的二氧化碳气体含量大约在350-400 ppmv范围内波动。

中国GTS1-2型电子探空仪阳江国际比对结果分析

根据世界气象组织阳江第八届国际探空比对资料,对中国GTS1-2型探空仪系统开展了系统性评估。初步评估结果表明:GTS1-2型探空仪温度传感器系统偏差在0.2℃之内(高度在33 km以下),标准偏差在1℃之内;气压传感器系统偏差在0.7 hPa之内,标准偏差在1 hPa之内;位势高度系统偏差在40 gpm之内,标准偏差在320 gpm之内;温度、气压、位势高度一致性较好,但是还需进一步改善高空辐射误差修正软件;湿度测量结果与其他国家有一定的差距,具体表现温度在-30℃～-50℃,时间常数明显增大,变化幅度变小,反应滞后;风向风速与GPS导航卫星定位测风的结果比较接近。

测量云母双折射率的波长调制补偿方法

根据云母折射率的色散关系和相位延迟随波长变化关系,给出了一种测量双折射率比较精确的方法。通过测量云母材料的厚度和相应厚度情况下作为λ/4波片使用所对应的波长,利用相位延迟与波长及厚度函数关系式直接求得云母的双折射率。该方法简便,测量精度达到10-5量级。

ARL-1 Raman激光雷达系统探测大气二氧化碳

介绍了中国科学院安徽光学精密机械研究所研制的测量对流层大气二氧化碳的ARL-1 Raman激光雷达系统,以Nd:YAG三倍频作为发射光源,接收大气中氮气和二氧化碳的Raman后向散射信号,反演大气中的二氧化碳混合比分布。在ARL-1 Raman激光雷达系统中,设计了测量Rama激光雷达常数的标定装置,实验结果表明,定标光源LED的稳定度可达99.5%。利用该系统对边界层二氧化碳进行了初步定量测量和分析。

利用探空资料计算水汽压

利用L波段探空资料的相对湿度值及温度值计算水汽压时,由于探空测量的是相对于水面的相对湿度,只能用相对于水面的饱和水汽压公式来计算,低温时用相对于冰面的饱和水汽压公式计算水汽压可能不正确。对水相和冰相的不同处理所带来的偏差进行了分析和讨论。以CIMO规定的温度-45℃和0℃为界,分别计算了用相对于冰面的饱和水汽压公式和相对于水面的饱和水汽压公式得到的水汽压值,并进行了比较。结果表明,在计算实际水汽压的过程中,用不同的饱和水汽压公式所产生的绝对偏差虽然不大,但相对偏差最大可能达到50%,不容忽视,对确定对流层上部的气候效应可能产生影响。

合肥上空水汽时空变化特征的研究

详细阐述了L625多波长激光雷达的系统结构和主要性能参数。介绍了L625激光雷达测量水汽混合比廓线的测量原理和数据处理方法。对2002年该雷达测量得到的水汽混合比廓线进行分析,得出了合肥地区董铺岛(31.9°N,117.17°E)上空水汽的时空月季变化特征。分析结果表明:8月份合肥地区上空0.63km处水汽混合比为11.2g/kg,在所有月份中为最高值;2月和12月相对比较干燥,同高度处水汽混合比值仅为2.3g/kg。同时,水汽的季节变化非常明显,表现为夏季比较湿润,0.63km高度处水汽混合比均值为7.8g/kg;冬季较为干燥,相同高度处水汽混合为2.6g/kg,水汽混合比减少了5.2g/kg。

磁光晶体磁致偏振特性测试实验系统

搭建了磁光晶体的磁致偏振特性测试系统 ,此系统可在连续可调磁场下 (0～ 1 .5T)对磁光晶体的磁致偏振特性进行测试 .本文给出了改进实验系统的方法 。