煤水燃料的技术发展现状

煤水燃料的生产和应用已进入接近商业化应用新阶段。虽然当前世界石油价格较低,对其商业化应用具有潜在的影响,但作为洁净煤技术发展方向之一,将其与煤矿坑口选煤相结合则显示出极大的社会、经济和环境效益。具体体现在降低生产成本、管道运输节约运力、储存安全、多种用途和减少环境污染等煤炭生产到利用的各个环节。文章概述了煤水燃料近来的发展和趋势。

煤水燃料的工业应用

概述了煤水燃料（ＣＷＦ）各种工业用途的开发与研究现状。诸如工业锅炉和流化床锅炉，煤炭气化和各种热机直接燃用煤水燃料等。探讨了在我国开发利用煤水燃料的潜力。

日本“水燃料”汽车终极节油零污染

一家名为Genepax的日本公司开发出一款完全用水和空气做燃料的汽车。这款汽车使用了一种名为膜电极组（Membrane Electrode Assembly，MEA）的技术将水分解为氢气和氧气，进而以此推动汽车前进，而且整个过程不产生任何的污染气体。虽然该公司并没有透露详细的技术细节，不过他们表示这种技术效率是目前为止最先进的，比现有的技术效率更高，成本也更低。

“水燃料”汽车:1公升水可跑1小时

从水中提取氢气并以此作为燃料是多年来科学家们努力的方向，尤其是在石油等化石燃料的短缺问题日益凸显的今天，这种研究的意义更是引起了很多人的关注。而日前一家名为Genepax的日本公司就开发了一款完全用水和空气做燃料的汽车。

神奇的“水燃料”

你想象过以后开车，只需要加水就能跑吗？水是地球上最为丰富的化合物，一直以来，人类从未停止过探索水燃料的脚步。今天要介绍的，就是那些从水中提取能源的神奇科技。

便携水燃料充电器

一家瑞典公司近日发布了这款便携充电器,十分特别的是,这款充电器仅仅使用十几毫升的水便可为您的手机、手电等产品充电。无论您身在何处,只要有水供应,即便是污水,也能够使其正常工作。

柴油机燃用柴油－甲醇－水复合乳化燃料的研究

本文介绍柴油机燃用柴油－甲醇－水复合乳化燃料的研究。采用自行研制的复合型乳化剂、使用机械搅拌分步乳化法和超声乳化法配制了多种配比的复合乳化燃料。通过台架试验得出了复合乳化燃料的最佳配比，分析了燃用不同配比的复合乳化燃料对柴油机的经济性、动力性、燃烧过程和排放特性的影响；使用全气缸取样系统研究了柴油机燃用不同燃料时缸内微粒生成历程。试验表明，燃用复合乳化燃料时缸内微粒生成量大幅度减少，下降值最大可达４０．７％，首次以实验手段揭示了柴油机燃用乳化燃料时烟度降低的关键原因。试验也表明，这种复合乳化燃料具有乳化剂用量少、稳定性好的特点；ＺＨ１９０Ｗ型柴油机燃用Ｄ８５Ｍ７．５Ｗ７．５复合乳化燃料时获得了满意的性能．

水反应金属燃料能量特性分析

提出了水反应金属燃料与水/金属燃料发动机概念;通过比较多种化学推进剂能量特性,可知水反应金属燃料能量密度明显高于传统火箭燃料,可以预见它在水下高速推进系统中具有广阔应用前景;通过热力计算,分析了水反应金属燃料能量特性的影响因素。

铝基水反应金属燃料性能初步研究

提出水反应金属燃料双反应区模型,结合化学反应过程对其进行了热力特性分析,初步研究了铝基水反应金属燃料配方等因素对发动机性能的影响。

镁基水反应金属燃料及水冲压发动机初步试验

通过热力学计算预估水冲压发动机的性能,确定了燃料配方,并研制出试验用镁基水反应金属燃料。成功进行了水冲压发动机原理样机热试车,对水冲压发动机及其燃料的性能进行了初步研究。

水反应金属燃料在超高速鱼雷推进系统中的应用

对水反应金属燃料和其他燃料进行了比较和分析,阐述了用于超高速鱼雷的水反应金属燃料体系。通过热力学计算,分析了水反应金属燃料的能量特性及其影响因素,并对水反应金属燃料应用于超高速鱼雷推进系统的可能途径进行了探讨。通过分析得出,水反应金属燃料充分利用雷外海水作为能源,具有显著的高能量特性,可明显提高超高速鱼雷承载燃料的能力,是超高速鱼雷的最佳能源选择;水反应金属燃料能以液态或固态形式应用于发动机,发动机形式宜采用喷射式,但环境压力对发动机比冲影响较大,其使用效率随航行深度的增加而降低。

水冲压发动机用金属燃料的研究进展

介绍了用于超高速鱼雷的巡航动力推进系统——水冲压发动机的基本原理,阐述了水反应金属燃料的组成及特点,以金属镁与水在不同状态下的反应机理为例对水反应金属燃料的工作原理进行了分析,并提出燃料的组织形式、点火技术和燃烧性能调节技术等是水反应金属燃料研究中的关键技术。通过总结国内外水冲压发动机及水反应金属燃料的研究进展,指出国内相关领域研究的不足和发展方向。附参考文献22篇。

高速鱼雷水冲压发动机用金属/水反应燃料研究进展

综述了用于高速鱼雷巡航动力推进系统水冲压发动机主燃料的金属/水反应燃料的国内外应用研究情况,阐述了金属/水反应燃料的组成及特点,并以金属铝与水的反应机理为例说明了金属/水反应燃料的基本工作原理,结合我国研究实际提出了金属/水反应燃料研究过程的研究重点,指出了国内相关领域研究的不足和发展方向。

水反应金属燃料发动机比冲性能与燃烧室长度设计理论研究

运用热力计算原理,计算并分析了两相流影响条件下水反应金属燃料发动机的比冲性能。采用经验公式,对发动机中金属颗粒燃烧时间进行了计算分析,估算了金属颗粒燃烧长度,为燃烧室长度设计提供了依据。结果表明,存在最佳水燃比,使发动机达到最优比冲性能;两相流影响下比冲损失较大,金属颗粒燃烧时间随水燃比、雷诺数增加而显著减少;通过对颗粒燃烧时间的计算,可初步设计燃烧室长度。

水反应金属燃料发动机初步试验

介绍了水反应金属燃料发动机试验系统,提出了水燃比、工作压强及试验燃烧效率计算方法,为试验设计和发动机性能评价提供了依据。对水反应金属燃料发动机进行了试验研究,并根据试验结果对药柱组分、发动机结构及供水系统进行了改进。试验表明,中等含量金属燃料加水后可稳定燃烧,通过增加燃料中镁含量、稳定进水流量和增加补燃室长度等措施,可有效提高发动机燃烧效率。

高金属含量水反应金属燃料稳态燃烧模型

为探索水冲压发动机稳态燃烧机理,以水反应金属燃料在水蒸气环境下的稳态燃烧试验为基础,建立了镁基高金属含量水反应金属燃料稳态燃烧模型,燃料中金属镁含量大于70%。将镁基水反应金属燃料稳态燃烧过程分为惰性加热区、凝相反应区和气相反应区,指出燃面附近气相火焰结构由4部分组成,分别为AP预混火焰、AP/HTPB扩散火焰、AP/Mg扩散火焰和Mg/H2 O扩散火焰;提出凝相镁颗粒的熔化蒸发为燃速控制过程,以液滴蒸发燃烧模型为基础建立了燃面熔融镁蒸发模型;对影响燃速的主要因素进行讨论,认为燃料组分一定时,环境压强及环境中水蒸气浓度的提高将带来燃速的增加;在计算压强范围内,AP预混火焰对燃烧过程的影响可忽略,Mg/H2O最终扩散火焰对燃烧过程具有决定性的影响。

水反应金属燃料发动机的性能调节

在水反应金属燃料发动机性能分析研究基础上,分析了壅塞式和非壅塞式发动机构型优缺点及性能调节特性,着重探讨了非壅塞式水反应金属燃料发动机燃气流量自适应调节规律和特点。计算结果分析表明,非壅塞式发动机具有水燃比自适应调节特性,且高压强指数水反应金属燃料调节效果显著。

镁基水反应金属燃料一次燃烧波特性研究

采用单幅火焰照相、Π形微热电偶等技术,研究了镁基水反应金属燃料一次燃烧火焰特性,得到了燃烧波温度分布曲线及各温度区厚度等参数。初步分析了燃料体系在燃烧表面附近的燃烧特征。结果显示,燃烧室压强为1.0 MPa时,燃面温度和气相火焰温度分别为556℃和1 270℃;随着燃烧室压强的增大,镁基水反应金属燃料凝聚相反应区厚度增大,燃面温度升高,气相火焰温度升高,火焰明亮程度增强;气相火焰中包含着镁的异相反应,产物中含有大量的镁蒸气。

水/金属燃料发动机水滴蒸发非傅里叶效应研究

水/金属燃料发动机单液滴蒸发拟选用表面模型假设,为了验证此假设的正确性,采用了修正的傅立叶定律,并分析了其物理意义及适用范围。通过试验验证及分析计算,从理论上证明,表面模型假设适用于水/金属燃料发动机水滴内部的输运过程。