助推段火箭发动机喷焰红外辐射特性数值计算

助推段火箭发动机尾喷焰具有显著的红外辐射特性,成为天基红外预警系统重点关注的对象。以三组元固体发动机为研究对象,建立连续流域和过渡流域的尾喷焰反应流场计算模型,采用两级助推段质心弹道法确定飞行弹道,通过反向寻优法完备发动机型谱参数,基于等效单喷管法简化流场计算,基于窄谱带法和视在光线法计算尾喷焰的红外辐射特性。研究结果表明:复燃效应使得尾喷焰红外辐射光谱强度升高约20倍,谱带积分强度升高约10倍;尾喷焰红外光谱存在2.7μm和4.3μm的特征峰值;低空流域的光谱强度较高,且不同谱带内积分强度随高度的升高呈现出波动规律和暗区现象;助推段尾喷焰辐射强度差值高达3个量级,尤其在4.3μm较为明显。所得成果可为火箭在助推段的探测和识别提供一定的理论参考。

复合相变换热器在锅炉排烟余热深度利用中的应用研究

分析了复合相变换热器的基本原理和技术优势,将该技术应用于国内某电厂2号锅炉的排烟深度余热利用技术改造项目。改造后的性能考核试验结果表明,复合相变换热器投运后,在保证尾部受热面不发生腐蚀的情况下,有效降低了锅炉排烟温度,实现了锅炉烟气余热的深度回收和利用,验证了复合相变换热器烟气余热利用的节能效果,体现了较好的经济和社会效益,为火电机组锅炉烟气余热利用技术提供了重要的实践经验。

运动疲劳损害大鼠空间认知能力并导致海马CA1区L-LTP抑制

目的:探讨运动疲劳对空间认知能力的影响及海马突触可塑性调控机制。方法:采用随机数字法将雄性SD大鼠分为对照组(control)和疲劳组(fatigue),选用3级递增负荷跑台训练方案,建立慢性力竭运动疲劳模型。利用Y迷宫空间识别记忆实验评估大鼠的空间识别和记忆变化,使用Western Blot测定海马组织cAMP反应元件结合蛋白(CREB)表达及磷酸化水平,并利用在体电生理记录大鼠海马CA1区晚期时相长时程增强效应(L-LTP),随后通过免疫组织化学染色观察大鼠海马CA1区小清蛋白(PV)的表达。结果:疲劳组大鼠在新异臂的停留时间比和在各臂的总穿梭次数均明显低于对照组(P<0.01)。高频刺激后30、60、120直至180 min,疲劳组大鼠海马CA1区场兴奋性突触后电位(fEPSP)斜率较对照组大鼠均显著降低(P<0.01)。Western Blot结果表明,疲劳组大鼠海马组织磷酸化CREB(p-CREB)水平明显低于对照组(P<0.05)。免疫组织化学染色显示,疲劳组大鼠海马CA1区PV表达下调(P<0.05)。结论:运动疲劳可导致大鼠空间认知能力受损,其机制可能与海马L-LTP抑制、CREB磷酸化水平降低以及PV阳性神经元减少有关。

气相分子吸收光谱法测定环境空气和废气中氨的含量

提出了气相分子吸收光谱法测定环境空气和废气中氨含量的方法。采集环境空气样品时,使用25 mL吸收管,加入25 mL 0.01 mol·L^(-1)硫酸溶液作为吸收液,以流量1.5 L·min^(-1)采样0.5~1.0 h;采集废气样品时,使用50 mL吸收管,加入50 mL 0.01 mol·L^(-1)硫酸溶液作为吸收液,以流量0.5 L·min^(-1)采样0.5 h。设置气相分子吸收光谱仪检测波长为214.7 nm(氘灯光源)或213.9 nm(锌空心阴极灯光源),加热温度为80~90℃。通过干扰试验,证实了Mn^(2+)、苯胺、抗坏血酸、Mn^(7+)、ClO^(-)会对氨的测定产生干扰,可通过氧化法、还原法、蒸馏法、稀释法对上述干扰物质进行消除。以质量浓度不大于14.0 mg·L^(-1)的氨标准溶液系列作为绘制校准曲线的母液。结果表明,氨校准曲线线性范围在4.00 mg·L^(-1)以内,方法检出限为0.008 mg·m^(-3)(环境空气)和0.03 mg·m^(-3)(废气)。对实际环境空气和废气样品分别进行3个浓度水平的加标回收试验,回收率为97.9%~106%,氨测定值的相对标准偏差(n=6)不大于2.5%,并通过配对样本F检验法确定该方法与现行有效的纳氏试剂分光光度法无显著性差异。

复合相变在兴澄特钢的应用

复合相变(也称耦合分离式换热器)是一种将金属壁面最低温度作为设计第一要素的换热器。与传统的低压省煤器相比,复合相变能在大幅度降低锅炉排烟温度的同时能够很好的避免换热面被腐蚀,从而大幅度的延长换热器的使用寿命。主要简述了复合相变在兴澄特钢热电分厂1台SG-260/9.8-Q8501型全烧高炉煤气锅炉上的应用。

衰竭期骨髓转移癌临床表现及其治疗对策

目的:探讨衰竭期骨髓转移癌(MCBM)的发病率、病史、临床表现、诊断要点和治疗方法。方法:对疑似病例行骨髓穿刺和(或)活检、PET-CT检查,病理学确诊者中9例行抢救性化疗联合最佳支持治疗(BSC),另6例仅给予BSC,收集患者症状、体征、病史、体质状态评分(KPS评分)、血常规、骨髓特点、合并症、缓解率、生存期等数据。结果:2876例患者中发现该病15例,临床表现为进行性加重的乏力,病史多不足3个月,部分患者有实体瘤病史而另一部分患者疑似血液系统疾患而就诊,骨髓均增生低下有时可发现有分类不明的细胞或较为典型的转移瘤细胞,并有贫血,KPS评分不足50分,14例伴血小板减少症,3例合并弥散性血管内凝血(DIC)。其中9例接受了抢救性化疗及BSC,临床受益率88.9%(8/9),生存期20天至5年7个月;而仅接受BSC者生存期仅为20天至3个月。结论:衰竭期骨髓转移癌临床罕见,起病隐匿,病史多不足3个月,临床表现为不明原因并进行性加重的贫血和血小板减少症,诊断亦较为困难,骨髓检查常显示骨髓增生低下有时可发现有分类不明的细胞或较为典型的转移瘤细胞,该病的治疗国内外尚无成功的经验和方法,减量的抢救性化疗联合BSC可能有效,生存期明显延长,打破了该期患者不宜化疗的传统观念。

燃烧相位与EGR协同控制对宽馏程燃料预混压燃燃烧和排放的影响

将汽油、柴油按一定比例进行混合制得不同着火性及挥发性的宽馏程燃料,试验研究了宽馏程燃料预混压燃燃烧及排放特性,分析了燃烧相位、废气再循环(EGR)及汽油掺入比例对预混压燃发动机燃烧及排放的影响规律,确定了核心燃烧边界条件对燃烧、排放的影响程度及范围.结果表明:汽油掺入比例对燃烧及排放均有显著影响,随汽油掺入比例增加,滞燃期延长,燃烧持续期相应缩短,有利于增大预混合燃烧量,降低排气烟度,并改善燃烧定容性.但在小负荷工况下,汽油掺入比例过大会导致CO、HC排放物增加,燃烧效率降低,进而引起热效率下降.通过采用汽油掺混体积比为40%的混合燃料,并合理控制燃烧相位,可在一定范围内保证较高的燃烧效率及燃油经济性.利用燃烧相位与EGR的协同控制策略,可在不降低热效率的情况下,进一步改善压燃式发动机排放特性,同时降低NOx及微粒排放.

考虑湿蒸汽行为的汽轮机排汽缸内流动的三维数值研究

为了更清晰地认识湿蒸汽在汽轮机排汽缸中的流动情况,采用相变模型、k-ε模型结合湿蒸汽流动方程,通过density-based耦合求解的方法,在不同来流条件下对排汽缸进行三维数值模拟。结果表明:随着排汽缸进汽湿度、进汽角度及旋流强度的增加,排汽缸的总压损失系数逐渐降低,而静压恢复系数则呈上升的趋势。排汽缸内部流场各个区域的湿度分布并不相同,其变化规律与压力的分布相同。导流环壁面上的低压槽随进汽角度及旋流强度的增加而变化。因此,不同的湿度条件、进汽角度、旋流强度对排汽缸的性能有很大的影响。研究更能反映排汽缸内部的真实流动情况,可为排汽缸的优化设计和改造提供一定的参考。

管路排气消声器性能的数值模拟与实验验证

基于Sysnoise和Fluent软件对管路消声元件的性能进行三维数值模拟。提出一种阻抗结合的管路消声器结构,给出了气相和气液两相条件下的管路消声器性能计算方法,预测了消声器的传递损失和流阻损失特性,通过实验测试验证了模拟分析的结果。结果显示在低频范围的数值模拟结果与实验结果能较好地吻合,均匀混入的液体使排气消声器降噪的频率往高频移动,中高频降噪效果明显变差;滞留在壁面的液体使消声器低频降噪效果明显提升。

管网爆管的水力因素分析及防爆技术探讨

论述了目前城市配水管网的排气现状及存在的主要问题,通过分析给水管网中气水两相流的流态特点,提出了有效预防爆管的水力控制方法,并对排气装置的功能及排气方案提出了具体建议。

配气相位对天然气发动机燃烧和排放的影响

对改装为火花点火式天然气发动机的柴油机配气机构的配气相位进行了优化设计,并在发动机台架上进行了对比试验,研究了配气相位对发动机燃烧及排放的影响。试验结果表明:随着气门重叠角的减小,HC和NOx排放量有所降低,但高转速时过小的气门重叠角,不利于HC排放量的降低;气门重叠角的减小使得缸内可燃气体浓度降低,在抑制NOx生成的同时,也损失了部分功率,因而在降低有害排放的同时,还要兼顾动力性;随着转速的升高,要适当增大点火提前角,以保证其动力性,避免后燃,降低排温。

复合推进剂固体火箭发动机喷流流场数值模拟

采用CEA(Chemical Equilibrium with Applications)计算复合推进剂化学平衡组分及喷管入口参数,随后通过FLUENT对固体火箭发动机喷管-尾喷焰流场进行了一体化数值仿真。采用时间推进法及AUSM空间离散格式数值求解二维轴对称Navier-Stokes方程组,采用k-ε湍流模型模拟喷流与环境大气的掺混,并考虑了H2、CO、HCl在喷流流场中的二次燃烧,运用拉格朗日方法模拟Al2O3颗粒与喷流的相互作用。计算在不同高度和马赫数下展开,给出了不同情况下的流场分布。结果表明,H2、CO、HCl的二次燃烧对喷流流场影响显著;随着高度的增加,喷流流场影响域扩大;随着来流马赫数增加,喷流流场波节数降低。

喷油策略与EGR对柴油机低温燃烧影响试验研究

为研究喷油策略及废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)对柴油机低温燃烧特性和排放特性的影响,在一台电控高压共轨柴油机上进行了试验研究。研究结果表明:EGR率的升高提高了进气比热容,降低了缸内最高燃烧压力及缸内平均温度,延长了滞燃期,降低了NOx排放,由于进气氧浓度及碳烟氧化速率的降低,增加了碳烟排放;中小EGR率下,提高喷油压力,加速油气混合程度,可以有效降低碳烟排放;推迟燃烧重心CA50到上止点后7°之后造成燃烧效率降低,扩散燃烧持续期延长,导致碳烟排放升高。

预喷对柴油机低温燃烧影响的试验研究

在固定燃烧相位的前提下,研究了预喷油量和预喷时刻对柴油机低温燃烧的燃烧和排放性能的影响。研究结果表明:随预喷油量变大,最大压力升高率降低,指示热效率降低,EGR率较低时可明显降低NOx排放。滞燃期缩短是碳烟排放升高的主要原因,滞燃期是影碳烟排放的主要因素。合理的预喷油量和预喷时刻可以保证CO和THC排放不会大幅升高,同时能实现较低的NOx和碳烟排放,并能保持较高的热效率、降低发动机工作的粗暴程度,同时可以得到压力升高率和热效率之间较好的折中。预喷油量较大时会增加NOx和碳烟之间的矛盾关系,低十六烷值燃料有利于低温燃烧的实现。

喷焰内氧化铝粒子光辐射特性研究

分析了Al2O3粒子在喷焰内流动冷却过程中不同相态对其光学性质的影响,重点研究凝固过程中三种相态(液态、γ相、α)Al2O3粒子的吸收指数随相态的变化关系,考虑了紫外到近红外光谱范围内,Al2O3粒子的不同辐射机制.基于Drude模型所得到的氧化铝粒子不同相态吸收指数的计算模型建立了描述Al2O3粒子相变过程紫外与可见光辐射特性数学计算模型.通过与实验数据的对比分析表明,本模型是可行的.在此基础上,分析了不同相态Al2O3粒子辐射特性随温度和波长的变化关系.

排粉风机出口两相流动特性

通过利用9-26型高压离心风机,对排粉风机在风机叶轮不同转速、不同出口速度场条件下的风机出口两相流浓度进行了测量,测量发现除内侧附近区域外,沿着风机出口朝向外侧的方向固相浓度逐渐增高.测量结果给利用排粉风机出口的固相浓度分布特性来进行含粉气流的浓淡分离提供了参考.

抽出式通风煤巷掘进过程中粉尘浓度分布规律的数值模拟

根据气固两相流理论,针对矿井掘进工作面的特点,采用计算流体力学的离散相模型(DPM)对掘进工作面通风过程中粉尘浓度进行数值模拟,总结抽出式通风掘进巷道中粉尘浓度的沿程分布及变化规律。

Li_xK_(2-x)Ti_2O_5在净化柴油机尾气中炭黑颗粒的应用

以TiO2、KNO3和LiOH.H2O为原料,采用固相法制备出不同Li+掺杂量的LixK2-xTi2O5(x=0.125,0.15,0.20)催化剂。利用XRD对催化剂结构进行表征,并通过程序升温反应研究其在不同条件下氧化炭黑颗粒的催化活性。结果表明:少量Li+掺杂的LixK2-xTi2O5的结构与K2Ti2O5基本一致;Li0.15K1.85Ti2O5在上述LixK2-xTi2O5系列催化剂中催化活性最高,炭黑起燃温度210℃,峰值温度290℃,比传统贵金属(如Pt-ZSM5)、过渡金属(如Co,Ba,K/ZrO2)类等催化剂性能有明显提高;催化剂和炭黑在紧密接触方式下比松散接触方式下的催化活性高。

固体火箭发动机尾焰红外辐射特性预估研究

运用离散颗粒模型对固体火箭发动机及尾焰两相流进行了一体化仿真,得出了各燃气组分和Al_2O_3颗粒的流场参数分布。通过建立固体火箭尾焰红外辐射模型,计算出了二维轴对称尾焰的光谱辐射亮度。研究表明,颗粒辐射起着主导性作用,颗粒尺寸越小,在4.3μm波长处气相辐射作用越明显;燃烧室内燃面颗粒速度越大,尾焰辐射越弱;颗粒尺寸越大,颗粒辐射越强,但随燃面颗粒速度增大,辐射降低越快。所得结论与相关文献数据一致,表明计算模型和方法可行。

配气相位对活塞排气气动发动机性能影响分析

为了提高活塞的做功能力、提高气动发动机的动力性能和经济性能,对活塞排气气动发动机进排气系统进行了建模分析,并基于变质量热力学理论建立了气动发动机的热力循环模型。通过计算仿真不同的进排气开启角、持续角,转速对发动机各个性能影响,分析得出:适当的开启角有利于动力性和经济性的提高,而延迟角使其性能急剧下降;进气持续角过小或过大,发动机动力性和经济性都急剧下降;已定的进、排气开启角和持续角,对应有最佳的转速。因此,在发动机设计过程中,在额定的工作转速下,寻找最佳的进排气开启角和持续角。活塞排气气动发动机低速运转时,性能为佳;当转速为1000 r/min时,进气开启角选用-10°CA、排气开启角选用-16°CA、进气持续角选用150°CA时,发动机性能最佳。