虚拟仿真实验教学项目中的仪器单元设计——以电子分析天平为例

以高等院校本科教学实验中常用的电子分析天平为例,围绕实验教学以培养学生实验技能和实际动手能力的教学目的,探讨标准化、模块化开发相应的虚拟仿真仪器单元。该设计不仅高仿真度保留电子分析天平的操作步骤和实验现象,还为其他实验项目调用提供标准接口参数,实现虚拟仿真实验教学系统的高效开发和运行,完善多层次实验教学体系。

天然气管道加热用浸没燃烧换热器设计及应用分析

浸没燃烧技术应用于天然气管道加热较为新颖,该技术核心在于换热器的设计。介绍了浸没燃烧换热器的设计方法,设计出200kW 浸没燃烧换热器并在北京某门站供暖期内投入使用,以解决调压器的冻堵问题。利用实测数据计算管内、管外对流换热系数,通过数据拟合计算得到额定设计工况下的实际综合传热系数,进而对设计综合传热系数进行修正。计算结果表明,设计综合传热系数的修正系数为1.56。再通过实际管外对流换热系数反算得到水浴最大流速值,拟合得到功率与水浴最大流速的关系式,利用加热装置在120kW 稳定运行时的实测数据进行验证,水浴最大流速计算结果误差率为6.67%,可以为相同类型的浸没燃烧换热器设计提供参考。

浸没燃烧天然气加热装置燃烧室设计优化

浸没燃烧天然气加热装置是一种新型天然气加热装置,通过理论分析计算与数值模拟实验研究的方法,并结合实际装置运行情况,对装置燃烧室进行优化设计,给出该类型燃烧室设计结构及运行工况的优化参数。结果表明:①综合考虑过剩空气系数对NO_(x)、CO排放以及烟气出口温度的影响,过剩空气系数建议取1.4;②在浸没式燃烧-圆筒形金属纤维燃烧器的燃烧室设计中,建议烟气流动空间设计流速取值不高于5 m/s。

浸没燃烧天然气加热装置水浴传热数值模拟

针对浸没燃烧天然气加热装置换热器换热设计计算时,由于水浴流动及传热的复杂性给设计工作带来的问题,结合国内首例装置实际运行情况,对装置的水浴传热过程进行仿真分析,并计算验证了根据加热装置运行的实测数据,使用经典传热公式反算出的管外水浴最大流速。模拟结果直观反映了水箱内部水浴流动及烟气与水浴间的换热过程。结果表明:①装置换热区域结构布置合理,气泡破碎效果较好,增大了高温烟气与水浴的接触面积,进而强化了气液间传热;②在换热过程中,气液两相流是以一个相对恒定的温度冲刷换热器的,换热稳定;③在换热器管壁处,烟气几乎不参与换热;④模拟计算的水浴流速最大相对误差为8.33%,为后续浸没燃烧天然气加热装置的研发和设计提供了一种可参考的计算水浴流速的数值模拟思路。

夏季窗帘对大学生宿舍室内热湿环境影响分析

在炎热的夏季,测试悬挂位置不同的不同材质窗帘的大学生宿舍室内热湿环境,得到各宿舍室内热湿参数和PM V-PPD指标,并与空调房间的室内热湿环境比较,得出在不开启空调时,采用厚涤纶遮光窗帘悬挂于阳台门外侧的宿舍,窗帘隔热降温效果最好,室内热湿环境舒适度较高,可以降低空调能耗.

LNG储罐泄漏模型计算、模拟及实验研究

利用数值计算模型中的板模型、Fluent模拟、现场实验3种方式研究LNG储罐泄漏爆炸极限扩散范围,进行对比分析。板模型计算得出,当泄漏量为0.12 kg/s时,爆炸范围约为3.47～11.39 m。Fluent模拟得出泄漏量为0.04 kg/s时,爆炸范围约为1.25～9.6 m;泄漏量为0.12 kg/s时,爆炸范围约为3.6～12.0 m;泄漏量为0.20 kg/s时,爆炸范围约为5.0～14.0 m。实验得出泄漏量为0.12 kg/s时,爆炸范围约为3.5～11.5 m。板模型、Fluent模拟、现场实验3种方式对比得出,泄漏量为0.12 kg/s时,3种方式的LNG泄漏扩散体积分数范围基本一致。

全预混浸没燃烧天然气加热装置

介绍国内多种管道天然气加热技术存在的不足,研发出全预混浸没燃烧天然气加热装置。该装置由燃烧器、烟管、鼓泡孔、烟囱、天然气换热器、水浴箱体等组成,原理为:燃气与空气燃烧产生的高温烟气,加热水浴箱体内的水,水再将通过水浴中天然气换热器的天然气加热。全预混浸没燃烧天然气加热装置换热效率高,氮氧化物排放低,结构紧凑,占地面积小。该装置采用基于天然气水合物生成临界温度的自动调控模式。结合工程实例,检测装置的实际运行效果,氮氧化物排放质量浓度在10 mg/m^3以下,加热效率大于90%,管道天然气温度提高10℃以上,可有效解决高中压调压站的冻堵冻胀问题。

Oil-Water Separation Performance of Electrospray Reduced Graphene Oxide Microspheres with a Local Radially Aligned and Porous Structure

Micro-size oil adsorbents are effective for the rapid remediation of special oil spills.Here,N-doped reduced graphene oxide(RGO)microspheres(ca.150µm in diameter)with a local radially aligned and porous structure are fabricated by combining electrospray-freeze-drying with thermal treatment for rapid separation of oil-water.Owing to its hydrophobic/oleophilic properties and oriented structure,the N-doped RGO microspheres achieve high capacities and fast adsorption rates for a variety of oils and organic solvents.Furthermore,excellent oil-water separation performance on floating oil/oil-water emulsions and stable cyclic adsorption capacities are obtained for the local radially aligned and porous microsphere.Therefore,N-doped RGO microspheres with the unique porous structure have the potential for the remediation of oily sewage and oil spills.

大气式燃气采暖热水炉降低NO_x排放的方法

为降低大气式燃烧燃气采暖热水炉的NOx排放,通过改变燃烧器火排数量、喷嘴直径,增加二次空气流动阻力,改变引风机功率,更改空气限流环进气口直径,进行了相关试验。得出降低大气式燃气采暖热水炉NOx排放量的方法:增加燃烧器火排的数量,保持总热输入一致,从而降低单个火排的热输入;在保持热输入不变的基础上,减小喷嘴直径,NOx的排放量随着喷嘴直径的缩小而减少;在燃烧室两侧增加挡风板,在燃烧器前增加分配网板,合理分配一次空气与二次空气的比例;采用功率较大的引风机及加大空气限流环进气口直径,提高烟气流速,以缩短烟气在高温区的停留时间。