低阶煤在离心双涡流反应器中的流动与传热过程

离心双涡流(CDV)反应器是内置离心力场与双涡流气旋的新型下行床反应器,契合低阶煤快速热解反应特性,但仍需理解其关键传热机制为传热速率调控提供参考。基于大涡模拟和MP-PIC(multiphase particle-in-cell)模型,研究载热颗粒为热源的CDV低阶煤热解器中气固相温度的时空分布特性。结果表明:煤颗粒升温速率可达700 K/s,满足快速热解需要,相比传统下行床,由离心力场在近壁区产生的局部高固含率可在较低的载热颗粒流量下将煤颗粒下行过程中的升温梯度提高到300 K/m以上;除了固含率,气旋长度对传热效果影响显著,相比顶部排气结构,底部排气结构的气旋长度更大,煤颗粒终温更高;底部排气结构的另一个优势在于中心区域气流温度显著低于边壁气流温度,在近壁高温区释放的初级热解产物受向心气流裹挟汇入中心低温区,由于初级热解产物二次反应的程度与其升温速率相关,中心区域的低温环境有利于抑制初级热解产物的二次反应,从而获得更高的焦油收率,且焦油含尘量也较低。

核主泵小流量工况压力脉动特性

为研究小流量工况下核主泵内部压力脉动的变化规律,基于雷诺时均N-S方程和标准k-ε两方程及SIMPLEC算法,应用CFX软件对核主泵小流量工况进行定常和非定常数值计算,得到泵内部流场和各工况监测点的压力脉动,并将时域信号进行快速傅里叶变换为频域信号。结果表明:核主泵内压力脉动明显,叶频在由压力脉动诱发的振动中起主导作用,主要表现为叶轮和导叶间的动静干涉。叶轮导叶流道内的回流造成了小流量工况叶轮和导叶流道及其周向的不稳定压力脉动,回流主要存在于叶轮和导叶进出口位置,因此该区域的压力波动剧烈且周期性差。核主泵的振动,不利于核电站的安全稳定运行,通过对小流量工况的压力脉动分析,对预测核主泵在极端工况下的动态特性和推进核主泵国产化具有十分重要的意义。

异丙醇低压热解的实验和动力学模型研究

研究了异丙醇在1.3,kPa和1,000~1,400,K下的流动反应器热解.利用同步辐射真空紫外光电离质谱方法探测到一系列热解产物,包括碳氢类、醇类和醛酮类等稳定产物,以及自由基、烯醇类等活泼产物.发展了一个包含142个物种和1,149步反应的异丙醇热解反应动力学模型,并利用本工作实验结果对模型进行了验证,结果显示本模型能够很好地对实验结果进行预测.通过生成速率分析和敏感性分析对异丙醇的主要分解路径和产物的主要生成路径进行了分析.结果表明,脱水反应在本实验工况条件下对异丙醇的初始分解敏感性最高,并是碳氢产物的主要来源;燃料的a-C—C断键反应也具有很高的敏感性,是热解反应体系中自由基的主要来源;氢提取反应则是异丙醇另一类重要初始分解反应,同时控制着大多数含氧产物的生成.

小流量工况下混流式核主泵叶轮压力脉动分析

为探究小流量工况下混流式核主泵叶轮的压力脉动特性,基于计算流体力学方法,对核主泵迚行全流道定常与非定常数值模拟。寻找叶轮压力脉动的觃律,分析压力脉动的时域与频域特性,探究产生压力脉动的原因。结果表明,叶轮内压力脉动主要表现为叶频及其谐频诱发的振动,叶轮与导叶之间的动静干涉作用是叶轮内产生压力脉动的主要原因。叶轮叶片静压值以近似正弦的觃律变化,且主要集中于中低频压力脉动。随着流量的减少,叶轮叶片迚口处中低频压力脉动的幅值增大。若流量过小,整个叶轮的振动都将明显加剧。

压力反应釜中低温热裂解废旧LLDPE塑料制备PE蜡

以废旧线性低密度聚乙烯(LLDPE)为原料,采用压力反应釜在封闭条件下通过热裂解方法制备聚乙烯蜡(PE蜡),研究了裂解时间、温度和压力对产物的产率、分子量和滴熔点的影响,并通过红外光谱对产物的官能团进行了分析。实验结果表明,在裂解时间为15~60 min,裂解温度约为260℃的条件下,LLDPE裂解所得到的PE蜡性能较佳,其主要成分为直链烷烃和烯烃,滴熔点大于100℃,黏均分子量处于1400~4700;由动力学分析可知,由于封闭反应体系增加了反应压力,降低了裂解温度和活化能,促进了LLDPE裂解反应进行,同时抑制了气体分子的产生,有利于获得PE蜡。

呋喃及其衍生物低压热解产物鉴定和质谱分析

利用同步辐射真空紫外光电离质谱方法鉴定了呋喃、2-甲基呋喃和2,5-二甲基呋喃的低压流动反应器热解产物的分子结构.基于质谱信号强度和生成温度,比较了每种燃料的主要初始分解产物的异同.通过不同温度下的质谱测量结果对3种燃料的初始分解路径进行了分析,发现呋喃、2-甲基呋喃和2,5-二甲基呋喃的最重要的初始分解路径是通过卡宾中间体分别生成CO+丙炔,CO+1-丁炔和CH3CO+C4H5,从而验证了前人理论研究成果.