竖直互连小通道内流动沸腾传热强化机理分析

为推动流动沸腾技术在燃料电池散热领域的应用,该文以R141b为工质,对不同流速下的并联直通道及互连小通道内流动沸腾情况进行三维瞬态数值模拟。利用换热系数、基底温度及综合换热因子等参数对比各结构的换热性能,并探究互连小通道的换热强化机理。研究表明:换热趋势随气泡行为呈周期性变化,气泡脱离时的换热效果最佳;由连通口引发的二次流促进热量传递与壁温升高,使通道可提前2 ms满足成核条件,且气泡在10^(-4) m/s以上的二次流速作用下率先脱离;五连通通道的换热系数较并联直通道可提升19.6%~23.3%,继续增加连通口数,换热系数的相对增长率均不足3.5%;涡结构使压降随连通口数增加而增大,且增势并不减弱,八连通通道的压降较并联直通道增加29.5%~42%。可见,二次流在影响气泡行为、强化换热的同时也带来压力损失,综合换热性能与连通口数目不成正相关。

集成碳捕集的1000 MW超超临界燃煤机组热力系统优化与性能研究

为降低CO_(2)的能耗并且提高发电效率,以超超临界二次再热-碳捕集系统为参考系统,提出了耦合太阳和ORC系统的二次再热-碳捕集优化方案。利用Ebsilon软件构建了优化系统模型,并进行了热力性能、经济性和运行性能分析。结果表明:与参考系统相比,优化系统热效率提高了4.78%,热耗降低了1005 kJ/(kW·h),煤耗降低了36.50 g/(kW·h);太阳能辅助系统年运行时间占比为60%,均省煤量可达到2.0×10^(4)t。优化方案具有更好的热经济性并且减少了发电耗煤量,为CO_(2)捕集和减排提供优化思路。

一例吡嗪基联吡啶镍配合物的合成、晶体结构及性质研究

本文以多氮类化合物2,6-双(2-吡嗪基)-3,4′-联吡啶(dpyb)和Ni(NO_(3))_(3)·6H_(2)O为原料,采用溶剂热合成法得到了一例新的镍配合物[Ni(dpyb)_(2)](NO_(3))_(2)·(H_(2)O)_(3),通过X射线单晶衍射、红外和拉曼光谱对配合物的结构进行了表征。结果表明,此配合物为单核结构,单核单元通过分子间氢键的连接作用形成双核结构。通过Crystal Explorer 21程序对该配合物进行了Hirshfeld表面分析,结果表明配合物中存在较强的氢键作用。采用Gaussian 09W和Gauss View 5.0软件,运用B3LYP/6-311G(d,p)法计算了配体和配合物的前线分子轨道及能带间隙,计算结果证明此配合物具有较高的稳定性。此外还对自由配体及配合物[Ni(dpyb)_(2)](NO_(3))^(2)·(H_(2)O)_(3)的荧光性质进行了研究,研究结果发现,自由配体和金属Ni(Ⅱ)离子的配位,导致配合物的荧光强度减弱。

起伏振动水平管气液两相流型及转变机理

起伏振动下气液两相流型的准确判定对漂浮核电站参数设计有重要意义。对起伏振动水平管气液两相流型特性进行实验研究,定义了起伏振动新流型并得到了气液相分布变化规律,揭示了管径、振频和振幅对流型转变界限的影响规律,建立了泡状流-间歇流和间歇流/分层流-环状流的转变关系式。结果表明,在起伏振动下水平管内出现泡状流、间歇流、分层流以及环状流四种流型,其中间歇流包括泡-弹间歇和弹-塞间歇两种,且气液相分布随振动位置的变化呈规律性改变。在气相折算速度不变的条件下,管径、振频、振幅增加会使泡状流-间歇流边界向上移动,间歇流-分层流边界向下移动。在液相折算速度一定的条件下,管径、振频、振幅增加会使间歇流/分层流-环状流边界向右移动。考虑了振动的影响,建立适用于低频高幅起伏振动的间歇流向泡状流与环状流转变模型,预测和实验结果的相对误差绝对值的平均值分别为7.62%和12.68%。

火灾后铁尾矿砂混凝土梁抗弯性能试验研究

为研究铁尾矿砂全部替代天然砂对混凝土梁火灾后抗弯性能的影响,对3根受火45 min和3根非受火混凝土梁进行了静载试验.对比了受火过程中梁内混凝土和钢筋温度分布、梁跨中挠度以及火灾后静载试验荷载-挠度曲线、残余抗弯承载力、破坏形态,验证了平截面假定,分析了铁尾矿砂全部替代天然砂和不同铁尾矿砂混凝土强度对钢筋混凝土梁火灾后抗弯性能的影响.结果表明:铁尾矿砂混凝土梁与天然砂混凝土梁受火过程中混凝土和钢筋温度、跨中挠度无明显差异,受火45 min后满足平截面假定;铁尾矿砂混凝土梁的火灾后残余抗弯承载力与天然砂混凝土梁无明显差异,但破坏时跨中挠度显著增加;不同铁尾矿砂混凝土强度(C30、C40)对梁火灾后抗弯承载力影响不大.

胆囊癌患者根治术后预后的影响因素分析及列线图构建

目的分析胆囊癌(GBC)根治术后患者预后不良的危险因素,构建接受根治性手术GBC患者的列线图预测预后,以期为临床提供参考。方法回顾性选取2011年1月1日至2021年1月1日在嘉兴市第一医院接受GBC根治术治疗的患者153例,收集患者的临床资料。分析影响GBC患者术后总生存期(OS)的危险因素。借助R软件的rms软件包构建基于危险因素的可视化列线图。以构建的列线图评分中位数为界分为预后高风险患者(评分≥157.32)和低风险患者(评分<157.32),绘制生存曲线并比较两者术后生存率。结果153例患者术后中位生存时间14.0个月,OS 3.0~60.0个月,术后1、3、5年的累积总生存率分别为56.6%、26.5%、17.2%。多因素分析显示,病理分级(HR=2.44,95%CI:1.074~5.571)、神经浸润(HR=1.80,95%CI:1.134~2.863)、脉管浸润(HR=3.18,95%CI:1.917~5.264)、T分期(HR=10.40,95%CI:4.483~24.302)、切缘(HR=1.97,95%CI:1.102~3.554)、糖类抗原19-9(CA19-9)(HR=2.12,95%CI:1.174~3.844)是GBC患者术后OS的独立危险因素(均P<0.05)。绘制的预测GBC患者术后生存率的列线图显示,1、3和5年生存率与患者实际生存率匹配较好。153例GBC患者的列线图评分中位数为157.32分。生存分析显示,预后高风险患者(118例)的1、3、5年生存率均低于低风险患者(35例)(27%比93%、13%比75%、9%比69%,均P<0.05)。结论病理分级、神经浸润、脉管浸润、T分期、切缘、CA19-9是GBC患者术后预后不良的独立危险因素;基于这些危险因素构建的列线图可较好预测患者预后,可识别预后不良高风险患者,助于临床决策。

玉米秸秆炭基肥制备及应用现状

我国玉米种植面积大,玉米秸秆作为制备生物质炭的原料,储备非常丰富。生物质炭基肥制备技术是玉米秸秆的利用技术之一,在绿色农业发展中具有巨大的应用潜力。明确了生物质炭基肥的研究背景,阐述了玉米秸秆炭基肥生产制备工艺研究现状,讨论了生物质炭基肥在土壤改良、治理重金属污染土壤、作物增产提质,农户增产增收和提高肥料利用率等方面对农作物及土地的增益性,展望了炭基肥的应用前景。

耦合超临界二氧化碳储能循环燃煤机组动态特性仿真

为提高燃煤机组灵活性,该文提出燃煤机组集成超临界二氧化碳储能(compressed supercritical carbon dioxide energy storage,SC-CCES)循环的热力发电系统。基于机理建模法在MATLAB平台建立耦合SC-CCES系统的燃煤机组动态数学模型,利用仿真实验研究系统的耦合特性,获取SC-CCES系统在储能阶段、释能阶段关键参数的动态响应曲线,并开展参数动态特性研究。结果表明:系统在设计点运行时,降负荷范围可达2.53%Pe(Pe为额定负荷),该范围降负荷速率较快,可达25.735%Pe/min;升负荷范围可达0.71%Pe,该范围内升负荷速率可达5.31%Pe/min,同时升负荷阶段利用锅炉送风与SC-CCES系统耦合可使燃煤机组节约煤耗5.05g/(kW·h)。所构建的热耦合热力系统在改善燃煤机组灵活性方面有较好应用前景,可为SC-CCES系统的工程应用奠定理论基础。

集成ORC与太阳能的燃煤机组碳捕集热力系统性能分析

为降低CO_(2)排放,提高能源利用效率,该文建立超超临界二次再热-碳捕集集成系统。利用碳捕集汽轮机排汽为再沸器提供能量,并在集成系统基础上提出3种优化方法。结果表明,3种优化方案都提高了机组效率和热力性能,热效率分别提高0.508%、1.314%和4.817%,对应煤耗分别降低4.514g/(kW×h)、11.428g/(kW×h)、39.440g/(kW×h)。当设定碳捕集率为96%、CO_(2)再生能耗为3.8GJ/t时,对集成系统及3种优化系统进行技术经济性分析与㶲分析。通过分析可知,方案III的平均发电成本(the levelized cost of energy,LCOE)和CO_(2)减排成本最低;㶲分析表明高压加热器的㶲效率、㶲损普遍高于低压加热器。3种方案中,方案Ⅲ的高压加热器㶲效率明显高于方案Ⅰ与方案Ⅱ,从系统各设备㶲分析对比来看锅炉㶲效率最低。与锅炉相比较汽轮机的㶲损失相对较小,其中超高压缸和低压缸㶲损失所占比例相对较大。

环形燃料元件内冷却剂流动换热特性的数值研究

相较于传统棒束燃料元件,内外双冷却通道的环形燃料元件具有堆芯功率密度高同时燃料温度低的优点,研究其热工水力特性具有重要意义。本文采用计算流体动力学(CFD)方法对内外冷却的环形燃料元件内外冷却流道的流动沸腾进行数值模拟,根据模拟结果对内外冷却流道的温度场、二次流速度及换热系数等参数进行分析。结果表明:最大二次流速度出现在燃料棒近壁面处;环形燃料元件外流道温度场分布呈现间隙处温度高,各子通道温度低的分布趋势;固体燃料棒表面温度在轴向同一位置处,沿周向以90°为周期变化;换热系数呈现规律性波动,单棒的不同周向角度换热系数存在较大差异,沿周向以90°为周期变化,周向角度为45°、135°、225°和315°位置处均出现温度极大值。本文结果可为环形燃料元件工程应用提供理论参考。

脉动环状流作用下输流管道的非线性振动特性分析

输流管道内流体的脉动是造成管道系统失稳的重要因素。对于环状流虽然气、液两相速度相差很大,但液相介质流动特性对管道振动特性的影响不容忽视。为了分析环状流液相介质的脉动对管道非线性振动的影响,建立了管道横向振动模型。模型方程利用Galerkin法进行离散,同时采用四阶Runge-Kutta迭代方法求解。分析了包括固有频率、临界气速、分岔、混沌等基本动力学特征。研究结果表明,表观液速增加不仅导致系统固有频率显著下降而且使得系统的临界气速下降。当不考虑液相脉动时,只观察到Pitchfork分岔,表观液速由0.2 m/s增加到0.9 m/s过程中分岔起点由31.9 m降低到21.8 m。当液相介质脉动时,管道系统随着脉动频率增加检测到包括多种形态的周期运动、概周期运动以及混沌等振动形态。研究结果对于工程具有指导意义。

起伏振动垂直上升管气液两相流截面含气率分析与计算

起伏振动下气液两相流含气率的准确预测对漂浮核电站的安全稳定运行有重要意义。实验研究了不同振动和流动工况下垂直上升管气液两相流的含气率特性。结果表明,起伏振动对泡状流下的含气率影响比较明显,对弹状流、搅混流和环状流的影响较弱。整体来看,起伏振动导致泡状流的含气率增加,其他三种流型下的含气率减小。对静止管道内常用的含气率计算模型进行评价,发现现有含气率计算模型比较适用于起伏振动下含气率的计算,但对泡状流和弹状流下含气率的预测误差较大。考虑振动的影响,引入了液相Froude数,建立了考虑流型的含气率计算关系式,显著提高了起伏振动下含气率的预测准确度。

姜辣素对餐厨垃圾厌氧发酵的影响及调控研究

不同浓度姜辣素对餐厨垃圾厌氧发酵具有一定的影响,该文对比热解、超声和光催化氧化3种预处理方式解除姜辣素对餐厨垃圾产甲烷的影响。结果发现,抑制解除的效果为超声>光催化氧化>热解。其中产气最高的超声预处理组最终累积甲烷产量为578.00 mL/g VS,比对照提高了312%。3种预处理方式都能够促进餐厨垃圾中有机质的释放,提高中间代谢产物的生成,最终提升甲烷产率。预处理能够调控厌氧发酵菌群,改变各反应阶段的酶活力以及有机物的降解。超声预处理组的乙酸激酶、碱性蛋白酶、脱氢酶和辅酶F_(420)活性分别是对照的187.66%、157.89%、179.27%和145.83%。经过预处理后的微生物群落结构中Firmicutes、Chloroflexi和Proteobacteria丰度提高,产甲烷菌由以嗜氢产甲烷菌为主向嗜乙酸产甲烷菌为主演替。

火灾后纤维轻骨料混凝土力学性能试验研究

为了研究纤维对火灾高温后轻骨料混凝土力学性能的影响,制作了15组分别掺入陶瓷纤维、镀铜钢纤维和陶瓷镀铜钢纤维的轻骨料混凝土标准立方体试块,按照国际标准ISO 834升温曲线进行火灾高温试验。分析了不同纤维种类和掺量对20、30、60 min明火高温后轻骨料混凝土的爆裂情况、质量损失率、抗压强度及抗压强度残余率的影响。试验结果表明:不同陶瓷纤维掺量的轻骨料混凝土均发生严重爆裂现象,镀铜钢纤维在改善轻骨料混凝土抗爆裂性能方面优于陶瓷纤维;受火30 min内,镀铜钢纤维掺量越大,轻骨料混凝土质量损失率越高,抗压强度下降越快;受火60 min后,相同镀铜钢纤维掺量轻骨料混凝土的质量损失率随着陶瓷纤维掺量的增加而降低,抗压强度和抗压强度残余率越高。

发电机组燃用预干燥褐煤的变负荷仿真对比及投资经济性分析

褐煤发电机组效率低,采用褐煤预干燥并燃用预干燥褐煤是实现效率提高的有效手段。该文按照某典型600MW机组热平衡图,利用Ebsilon建立机组变工况仿真模型,对比不同设计煤种的褐煤机组燃用预干燥褐煤时的变负荷特性、主要参数的变化规律及热经济性,进行定量分析。此外,也进行预干燥投资经济性分析。旨在为现有褐煤机组在生产实际中燃用预干燥褐煤的变负荷运行奠定理论基础及提供预干燥投资参考。仿真结果表明:各机组燃用预干燥褐煤时的变负荷规律与直接燃用优质煤的机组基本一致;以含水量较低的褐煤为设计煤种的机组燃用预干燥褐煤在负荷降低时,锅炉效率下降的程度稍大,说明设计煤种水分高的褐煤机组燃用预干燥褐煤在变负荷下锅炉适应性更好;以含水量较高的褐煤作为设计煤种的机组燃用预干燥褐煤时,不同工况下均可降低标准煤耗率5~7g/kW·h,虽然在负荷降低时机组热经济性提升效果下降,但仍可带来可观的收益。

离心泵入口压力在汽蚀工况下的分频带混沌特性研究

使用动态压力传感器采集了离心泵在不同有效汽蚀余量(NPSHa)下的入口压力脉动信号。对压力信号进行3层8频带的小波包分解。将小波包分解系数作为时间序列并计算出3个混沌特征参数:最大李雅普诺夫指数、关联维数、K2熵;分析并讨论了这些参数的特点和变化规律。结果表明,8个频带中的分解系数,前3个频带数据全都具有典型的混沌特征,3个混沌特征参数从不同角度描述系统的混沌特性,能够把不同NPSHa值所对应的汽蚀工况划分成4个不同的汽蚀阶段。

二次再热燃煤机组疏水梯级预热空气系统研究

随着电力行业中新能源的冲击,燃煤发电机组发电效率亟待提高。针对燃煤机组空气预热系统中?损大,该文提出一种疏水预热空气集成旁通烟道余热利用新系统。利用回热加热器中的疏水来逐级加热一次空气,减少空气预热过程中的传热温差,同时引出高温风作为调温风与热一次空气掺混,降低了磨煤机前掺混温差。接着耦合旁通烟道系统,排挤了高品位的抽汽返回汽轮机中做功,使汽轮机组做功量明显增加。结果表明,机组传热过程?损失大幅降低,发电效率提升0.67%,发电标准煤耗减少3.47g/(kW·h);年度单位发电成本降低0.49$/(MW·h),实现机组节能降耗的同时,具有显著的经济效益。

三面加热窄矩形通道内气液两相流流型研究

以去离子水为工质,对截面为3mm×43mm的三面加热窄矩形通道内流型转化过程进行可视化实验研究。借助高速摄影仪记录可视化数据,观察到泡状流、弹状流、搅拌流和气膜塞状流等4种主要流型,并详细描述了各种流型发生时通道内气泡转化的过程。记录不同流型转化时的临界点,绘制出三面加热窄矩形通道的流型图,分析流型图中流型转化边界曲线的趋势及形成机理。将本实验流型图与现有相似通道尺寸流型图进行对比,结果表明:三面加热条件下的流型转化过程与绝热条件下的空气-水流型转化过程差异很大,某些流型转化曲线存在趋势上的不同;由于窄边加热部分的影响,与单面加热通道的流型转化过程也存在明显差异。气膜塞状流在绝热条件和单面加热条件下均未出现。

颈椎病经颈椎前路术后吞咽困难的原因分析

目的研究颈椎病经颈椎前路术后吞咽困难的原因。方法回顾性分析2010年7月～2014年6月我科及西南医科大学附属医院脊柱外科186例经颈椎前路固定融合术治疗的颈椎病患者临床资料。收集患者年龄、性别、术式、融合节段、手术时间、失血量及吸烟史。比较不同患者吞咽困难发生率,采用Logistic模型分析术后吞咽困难的原因。结果所有患者切口均一期愈合。术后共有82例(44.1%)出现吞咽困难。单因素分析显示不同性别、年龄、手术方式、吸烟史、术中节段融合情况及高血压病史患者术后吞咽困难发生率比较,差异有统计学意义(P<0.05)。Logistic多因素模型结果显示女性、高龄、ACCF及多节段融合是术后吞咽困难的独立高危因素(P<0.05)。结论高龄、女性、吸烟、使用ACCF术式、多节段融合是颈椎前路融合术后发生吞咽困难的原因。

喷嘴结构改进及其液体射流过程颗粒团聚研究

在重质原料液的射流阶段降低反应温度会导致液体呈现不同的黏度,促使颗粒聚集形成不同尺寸的团聚结构,阻碍了原料液的热量传递,减缓了裂化反应的速率,颗粒团聚是流体焦化反应工艺面临的一个重要而又具有挑战性的问题。选用水-沙系统模拟热态沥青-焦炭系统,利用气罩装置改进喷嘴结构,基于电导信号法测量多黏度液体射流过程的电导信号随时间的变化规律,研究不同条件下流化床内颗粒团聚过程。研究结果表明:多孔气罩装置可以为喷嘴射流创造理想的稀相环境,避免了液滴在射流空腔以及交换区域的聚集和压缩;液体射流在床层扩散过程中可以观察到不同的流化阶段,即颗粒润湿阶段、团聚形成阶段、团聚隔离阶段;较高的气液比可以有效地阻止颗粒团聚,相比于较低的流化气速,较高的气速条件允许高黏度糖水溶液参与液体射流。本研究为多黏度液体射流过程颗粒团聚现象的在线监测提供了理论研究基础,确保了流化床内射流液滴与颗粒表面的良好接触。