等离子体射流中陶瓷颗粒的运动与加热

以格子Boltzmann等离子体射流模型和颗粒运动随机算法为基础，采用气态非平衡热传导方程计算颗粒表面和内部温度变化，对等离子体射流中陶瓷颗粒的热运动进行了数值模拟．模拟结果表明，陶瓷颗粒在等离子体射流中加热时颗粒内部可能出现相当大的温差，此温差取决于所经过的等离子体温度，陶瓷颗粒表面温度可以高于也可以低于中心温度。离喷枪出口越近，沿射流横截面颗粒群平均速度和平均温度波动越大，波动较小的高速区滞后于波动较小的高温区，     

汽-液-固多管循环流化床蒸发器中固体颗粒的分布

为研究三相循环流化床蒸发器加热管束内固体颗粒的分布规律,设计并构建了汽-液-固透明多管循环流化床蒸发系统.利用CCD图像采集和数据处理系统,研究了液体循环流量、热通量、颗粒加入量及颗种类等参数对于加热管束中固体颗粒分布的影响.结果表明：随着液体循环流量、热通量和颗粒加入量的增加,颗粒分布的不均匀度降低;而随着颗粒沉降速度的增加,颗粒分布的不均匀度增大.研究结果为进一步解决固体颗粒在加热管束中良好分布的问题奠定了基础.     

等离子体平面运动的一些分析方法

(一) 引言等离子体物理在很多技术问题中有着广泛的应用。例如在受控热核反应中的核燃料就是一种高温等离子体,核燃料的输运与压缩加热增密问题中就要考虑等离子体的运动;在航天问题中的高速飞行器头部附近,由于头激波加热了其周围气体,使之热致电离,因而也要研究等离子体绕飞行器的流动,又例如在天体物理学中,在宇宙空间中的星云或星际气体;又如在气体激光器中流动工作气体放电时,还有光谱分析中使被分析物质变     

托卡马克装置EAST中快离子反常扩散对热输运的影响

研究了EAST装置中性束注入加热等离子体时的快离子扩散行为,并研究了其对等离子体有效热输运系数的影响。通过利用输运代码(TRANSP)程序以及蒙特卡洛代码(NUBEAM)模块对等离子体放电进行模拟,发现当安全因子的最小值qmin接近于2的时候,快离子的扩散是反常的;当qmin约等于1时,快离子扩散符合新经典理论。此外发现当快离子反常扩散时会导致中性束注入(NBI)的加热效率降低,并且等离子体储能以及总加热功率也会发生明显下降,且快离子扩散和电子温度会对等离子体有效热输运系数产生相反影响。该研究结果有助于理解EAST装置在有NBI情况时的快离子反常输运并为实验提供指导。     

300MW双炉膛锅炉中煤粉颗粒的运动轨迹

对某发电厂300MW单炉体双炉膛直流锅炉的煤粉颗粒运动轨迹进行了数值模拟研究,结果表明：小煤粉颗粒的运动轨迹与炉内旋转气流基本一致,而中、大煤粉颗粒因气流对其的作用力不足以提供做旋转运动的向心力,做在热角区域气流急剧转弯时撞击在水冷壁上;由此分析了该锅炉烟气侧水冷壁高温腐蚀的某些原因,提出了发行方案,模拟结果显示：降低一次风喷口高度、加宽喷口宽度、采用水平浓谈风煤粉燃烧器,可以提高一次风射流的刚性,避免煤粉颗粒撞击在热角区域的水冷壁上,从而减少高温腐蚀的发生,改造后的性能测试结果表明,改造方案切实可行,取得了良好的运行佳绩。     

Ni_3Al纳米颗粒的氢电弧等离子体合成及表征

采用氢电弧等离子体方法成功地合成了Ni3Al纳米颗粒,分别用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和电感耦合等离子体光谱(ICP)方法对其形貌、晶体结构和化学成分进行了研究.得到的纳米颗粒形状为球形,颗粒的平均直径为32nm.Ni3Al在经加热处理后,除氧化物含量轻微增加外,其晶体结构投有发生明显变化,在温度升高到600℃以上时,其尺寸和形状才发生明显的变化.     

流化床内煤燃烧的传热过程DEM数值模拟

采用离散单元法（DEM）对流化床内煤颗粒燃烧过程中的传热过程进行了数值模拟．气相湍流采用融e模型，颗粒相采用离散单元法（DEM）．颗粒传热过程考虑了颗粒与气相的对流传热、颗粒与床层的辐射传热、煤颗粒的燃烧热以及颗粒碰撞传热；燃烧过程中化学反应包括焦炭与O2和CO2的异相反应、挥发分燃烧及CO和O2的均相反应．模拟得到了煤颗粒的加热升温和燃烧过程中各种热量对煤颗粒传热的贡献大小，并对不同颗粒刚度系数、考虑颗粒旋转与不考虑颗粒旋转以及不同颗粒摩擦系数对各种传热量的影响敏感性进行了模拟．     

电子回旋共振加热期间的电子热输运和约束

采用ONETWO软件对在HL-2A托卡马克上电子回旋共振加热的实验进行分析,研究了ECRH加热期间的电子热输运和约束行为.ECRH引起了等离子体的共振区域电子温度上升,电子热输运系数变大.同时共振区域能量的增加使能量约束变坏,约束模式由一般模式(O模)转变为低约束模式(L模),能量约束时间下降.这些结果将对HL-2A中进一步提高安全运行和电子热输运的研究提供参考.     

非线性尘埃声波在含有2种不同温度离子的尘埃等离子体中的稳定性问题

在无磁场的尘埃等离子体中 ,由冷的尘埃颗粒和热的电子和离子组成的尘埃等离子体 ,对于有限的小振幅的非线性波的运动可以用KdV方程描述 .对由 2种不同温度离子的尘埃等离子体中的弱二维尘埃声波 ,得到了它所满足的KP方程 .并且发现 ,在横向扰动下 ,弱的非线性孤立波在尘埃等离子体中是稳定的 .在这个系统中既存在压缩孤立波又存在稀疏孤立波     

等离子体加工热过程计算与分析

引用传热学中两个基本公式：Ｆｏｕｒｉｅｒ公式和热传导微分方程式。在建立等离子体加工热过程数学模型基础上，推导出等离子体加工热过程计算公式，计算并分析了在等离子体加工中几种因素对被加工件上温度场分布的影响。可为提高等离子体加工精度、质量及其生产率提供理论支持和应用基础。     

介质阻挡放电等离子体热效应对流场影响的研究

在速度场和温度场测量的基础上,采用数值模拟方法研究了介质阻挡放电等离子体热效应对速度场的影响。分别利用二维粒子图像测速仪和红外热像仪得到了介质阻挡放电等离子体在静止空气中产生的速度场和温度场。通过实验中获得的速度场来验证数值模型的可靠性,而温度场则作为求解能量方程的边界条件。数值模拟结果表明,在无来流的情况下等离子体热效应对流场的影响比较明显,使局部水平方向速度大小提高近30%,但有来流时,由于对流换热使高温区减小,热效应对流场的影响减弱。     

Non-Equlibrium Doping,Phase Selection and Fuctionalization in TiO_2 Nanoparticls Prepared by RF Thermal Plasma Methods

1 Results Control of dispersion in synthesized nano-size powders is crucial to the realization of nanoparticles application,such as the fabrication of functional nano-strucured bodies.Dispersion of plasma-synthesized TiO2 nanoparticles,which are formed in-flight in the high temperature thermal plasma,should be superior to those prepared by ordinal wet processes,as the particles have no surface residual groups.RF thermal plasma is characterized by extremely high temperatures,and rapid heating and cooling...     

ECR等离子体系统中粒子沿微管传输的研究

建立了一个等离子体系统内粒子传输模型，研究在一个ECR等离子体系统中，如何通过某些环境参数的变化来使得沿微管表面传输的粒子产生净流动．在此模型中，在非平衡热涨落、磁场作用、外场力等因素的综合作用和共同驱动下，可以得到一个净几率流J，当这些因素彼此竞争彼此作用时，J可以随着某个参数的改变而发生方向改变．此外，通过理论模型的计算，得到了J关于不同参数的相关函数．     

宏观粒子在等离子体中的输运模型研究

建立了等离子体中宏观粒子的输运模型 ,计算了粒子沉降的加速度、速度和时间 ,得出了粒子收集的判据和沉降过程中提纯效应可提高很多的结论 .这对等离子体的工业应用具有重要的意义     

基于LabVIEW虚拟仪器技术的湍流等离子体束热效率

为明确不同参数下等离子体发生器的热效率,并精准掌握等离子体束的实时能量,进而将等离子体技术应用于氮化铝粉体等材料制备领域,基于自行研制的两路进气式湍流等离子体发生器,利用虚拟仪器技术以实验方式实现对湍流等离子体束热效率在不同工作参数组合下的实时在线监测,并分析了其热效率特性。实验结果表明：热效率在保护气不变的情况下随主气的增大从51%增加到67%,而在主气不变的情况下,保护气的增大会使热效率呈现先增加后降低的现象。在其他工作参数相同的条件下,70 A电流下的热效率比100 A电流下的热效率高4%左右。     

岩浆侵入多孔储层的热效应数学模型及其应用

 构建了一个岩浆侵入多孔储层中的热效应数学模型,提出了模拟地质系统中的岩浆侵入/凝固热效应的等效算法,基于物理和数学方程上的等价原理,用瞬态有限元分析将岩浆侵入与岩石之间原始凝固边界移动问题,转化为一个边界没有运动的物理等效热源的新问题,即单步凝固模型与多步（三步）凝固模型。所提出的等效算法的主要优点是有限元网格大小固定,采用变积分时间步长来模拟有限元分析的侵入岩浆凝固热效应。多种热效应模型的对比发现,单步凝固模型与多步（三步）凝固模型的数值解具有近似的精度,所以单步凝固模型是有效模拟多孔岩石中岩浆侵入的热效应模型。单步和多步（三步）凝固模型与王民模型、Zhao 模型对比后发现,单步和多步（三步）凝固模型与Zhao 模拟的效果更为接近,理论上也更接近地质实际。通过对商56区块沙三段油藏辉绿岩侵入热场的模拟分析应用,推算得到商56 区块沙三段油藏的热裂解量为9.02×10⁴ m³,指出该油藏的保存条件有限,存在着大量的油气渗漏,并且原油的大部分损失是由于渗漏散失造成的。     

沁水盆地中东部热演化史模拟及油气成藏响应

为还原沁水盆地中东部热演化史,以某页岩气井山西组及太原组26件海陆过渡相泥页岩实测数据为基础,利用Petro Mod软件进行了热演化史模拟,依据模拟结果对油气生成及成藏进行了分析,结果表明:研究区内烃源岩干酪根类型以Ⅲ型为主,有机质演化成熟度高,具有良好的生烃潜力;热演化史与构造演化史存在耦合作用,受印支运动及燕山运动影响,地层温度经历了缓慢上升-缓慢冷却-异常高温-快速冷却四个阶段;太原组及山西组烃源岩有机质演化过程中镜质组反射率(Ro)值发生一次跃变,最终演化至2. 0%左右,于早白垩世烃源岩发生二次生烃作用进入产气阶段,加之上覆致密的盖层形成了良好的煤系气藏。     

海森伯格XXZ模型的热纠缠

负值度(Negativity)是一种通用的纠缠度量,可方便地计算两体量子系统的纠缠度.利用负值度研究了两量子比特各向异性海森伯格XXZ模型的热纠缠,讨论了在热平衡时温度和外加磁场对热纠缠的影响.当温度小于临界温度时,热纠缠的大小依赖于外加磁场的强弱;当温度大于临界温度时,纠缠消失.     

等离子熔射ZrO2粒子飞行状态

在熔射过程中．粉末粒子的温度、速度、空间分布等是影响沉积效率和熔射质量的直接因素．文中以等离子熔射ZrO2粉末为例．利用CCD技术和双比色原理．对粒子飞行特性进行在线检测．采用正交实验方式，研究氩气流量、氢气流量和工作电流对粉末粒子的温度、速度的影响规律．结果表明，氩气和氢气的流量分别是影响粒子速度、粒子温度的主要因素，而电流变化对粒子温度、速度也有一定影响．     

宏观粒子在等离子体中的纯化模型研究

从宏观粒子和微观粒子的输运现象及等离子体化学入手 ,建立了宏观粒子沉降过程中的纯化模型 .计算了各类粒子的浓度的径向分布、加速度、速度、沉降时间及杂质的去除总量 .结果表明 ,对于纯度为 99%的Si Ge合金颗粒中的杂质总量可去除 97%左右 .计算结果与实验结果接近