炉排-循环床复合垃圾焚烧炉内干燥和燃烧过程

本文从实验和数学模型两方面，系统研究了具有自主知识产权的炉排-循环床复合垃圾焚烧炉内干燥、燃烧过程．利用马弗炉模拟垃圾在固定炉排干燥床上的干燥情况，研究了垃圾种类、垃圾厚度、温度等对干燥过程的影响．实验结果表明：吸水性强的垃圾比吸水性弱的垃圾难干燥；温度越高干燥越迅速，垃圾层厚度越小越易干燥．干燥炉排上的热解实验表明，温度越高CO／C转化率越低，干燥床内的温度影响流化床密相区的温度分布．建立了炉排．循环床复合垃圾焚烧炉的燃烧过程的数学模型，主要包括物料分布模型、挥发分释放模型、炭颗粒燃烧模型等．用本文提出的模型对实际运行的垃圾焚烧炉进行了计算，并将计算结果与工业测试数据比较，表明炉膛内的压力分布、物料浓度分布与工业测试结果吻合良好，O2，CO2，CO浓度分布特征在趋势上与工业测试数据吻合．模型所用到的经验参数根据实验或者工业数据确定，具有半经验特性，模型可帮助分析、指导焚烧炉的设计与运行．     

变参数对HCCI燃烧和排放的影响

为了进一步了解代用燃料乙醇在HCCI燃烧中的应用，结合动力学软件CHEMKIN建立了乙醇燃烧的化学动力学模型，对进气温度、压缩比、进气压力对HCCI燃烧的影响进行了模拟，对HCCI的排放特性进行了分析。结果表明：HCCI燃烧明显受化学反应动力学控制，对进气温度变化反应敏感。进气温度对气缸内的温度和排放的影响显著；但是进气温度升高后CO的摩尔分数的最大值减小。转速对缸内温度的影响不明显；随着压缩比增大着火提前，压缩比对气缸内的最高温度和排放影响显著。     

生物质与城市生活垃圾混烧对焚烧厂运行影响的研究

目前我国部分已建成运行的垃圾焚烧厂存在垃圾量不足、热值偏低问题。通过掺烧生物质既可增加入炉燃料量，又可提高入炉燃料热值，但是混烧后必然对锅炉运行状况和污染物排放产生影响。为此，建立了生物质和城市生活垃圾混烧实验系统，分别测试了竹餍、油菜杆与城市生活垃圾混烧对焚烧炉效率、炉膛温度和污染物排放值的影响。结暴表鹋：与单独焚烧垃圾相比混烧后焚烧炉效率分别由69．7％增加至76．1％争76．4％，炉膛温度分剐由834％增加至923℃和947℃，粉尘和S02的排放值降低，HCl的排放值升高；在竹屑、油菜杆质量百分含量分别为15％、13％时，焚烧炉迭额定运行工况。     

一种处理高浓度渗滤液的新工艺研究

为了提高矿化垃圾生物反应床对渗滤液有机物和氮类污染物的处理能力，在充分结合准好氧结构优势和矿化垃圾生物反应床特点的基础上，提出了准好氧矿化垃圾生物反应床处理渗滤液的工艺。单周期渗滤液处理实验和按L9（3^4）运行的正交实验结果表明：在矿化垃圾有效高度为900mm，温度为20—35℃，运行周期为1—3d，水力负荷为5～32L／（m^3·d），COD负荷为210-1280g/（m^3·d）的条件下，COD、氨氮和总氮的去除率分别能达到98％、94％和80％以上；渗滤液回灌后，水质和水量分剐在9h和24h后趋于稳定；随着运行时间的延长，渗滤液优先流会增加；在保温状态下，冬季的处理效果优于夏季。该技术不但解决了其他类型矿化垃圾生物反应床总氮去除效率不高的难题，还具有较好是渗滤液减量化效果。     

燃煤串行流化床置换燃烧分离CO2机理研究

提出燃煤串行流化床置换燃烧分离CO2机理，分析了水煤气反应、金属载氧体还原反应热力学关系特性；基于Aspenplus软件，NiO／Ni为载氧体，建立了串行流化床燃料反应器内各种物质的质量平衡、化学平衡和能量平衡模型，对煤置换燃烧分离CO2进行了模拟，研究了燃料反应器温度、水煤比和空气反应器温度对燃料反应器气体产物、载氧体循环倍率以及载氧体理论反应倍率等过程参数的影响；研究结果表明，随着燃料反应器温度的提高，燃料反应器气体产物中H2O体积含量略有升高，相应的CO2体积百分比下降，CO含量的上升比较迅速；煤中硫转化成SO2和H2S排出，两者随燃料反应器温度呈现轴对称、趋势相反的变化关系，SO2随反应温度升高而逐渐递增，而H2S逐渐递减；载氧体循环倍率随燃料反应器温度升高呈幂指数级增加，随空气反应器温度呈幂指数级递减，而与水煤比呈线性增加关系，研究结果为进一步试验研究提供了理论依据和参考．     

温度对煤吸附瓦斯特性影响的实验研究

为了研究温度对煤吸附瓦斯特性的影响对于深部高温瓦斯矿井进行通风设计及煤层气资源评价的指导意义，利用瓦斯吸附装置，对不同煤样进行不同温度下吸附等温线及吸附常数的测定。实验表明：吸附常数b与温度T较好的符合负指数关系；而随着温度的升高，吸附常数a值变化不大，可以认为是某一恒定值。     

多孔介质发动机压燃着火的数值研究

多孔介质发动机能够实现发动机内的均质和稳定燃烧．为加深对多孔介质发动机特性的了解，用改进的KIVA-3V对一种形式的多孔介质发动机燃用气体燃料的工作过程进行了模拟，并讨论了多孔介质初始温度和多孔介质结构及燃料喷射时刻对多孔介质发动机实现压燃着火的影响．针对Zhdanok等人的甲烷预．空气预混合气过滤燃烧的实验，用改进的KIVA-3V进行了数值计算以检验模型的合理性，燃烧波的计算结果与实验结果吻合得很好．计算结果表明在压缩比一定时，多孔介质初始温度是决定多孔介质发动机能否压燃着火的重要因素；改变多孔介质的结构会影响多孔介质内气固两相的换热和多孔介质的弥散作用，多孔介质孔隙大小是影响多孔介质发动机压燃着火的主要因素；在上止点附近起喷燃料不能实现多孔介质发动机的压燃着火．     

铅在土壤及其组分中吸附行为研究

本文研究铅在土壤及其组分中的吸附，并用Freundlich等温吸附方程对实验结果进行拟合。结果显示土壤中各项组分对铅吸附能力的大小为：土壤胡敏酸〉土壤〉土壤矿物质；铅在土壤中的吸附满足线性吸附，铅在土壤胡敏酸和土壤矿物质中的吸附不属于线性吸附；pH值是影响土壤吸附铅的主要因素，随着溶液pH值的升高，土壤对铅的吸附能力增加，当pH值达到一定程度时，土壤对铅的吸附能力增加缓慢。     

超塑性自由胀形精确加载实验测量装置

超塑性合金的结构敏感性很强，板材超塑性充模胀形的变形规律，不仅与应力状态有关，而且与加载路径有密切关系．超塑性自由胀形边界固定不受摩擦影响，因此，研究超塑性自由胀形的变形规律及其实验装置，是超塑性充模胀形成形的重要基础．采用纯净高压氩气源并用炉外加热系统加热后作为高温高压胀形加载介质，提高了热效率和试件加热的均匀性；采用光电转换非接触测量装置，避免了接触式顶杆对自由胀形件极点处附加应力和温度不均匀的影响；以筒形压边绝热炉内试件的温度和压力为依据，反馈调控温度和压力，提高了试件温度和压力的测控精度；在加载气路中通过准确测控步进电机转角实现调压，并控制电磁阀加载，显著增加了调控气压的响应特性．同时介绍了恒压加载、压力跃变加载以及附加背压的对向差压加载等几种自由胀形典型加载路径的实现步骤和方法，提供了测量超塑性自由胀形应变速率敏感性指数m值和探索提高超塑性自由胀形变形速度的新途径．     

燃煤串行流化床置换燃烧分离CO2机理研究

提出燃煤串行流化床置换燃烧分离CO₂机理，分析了水煤气反应、金属载氧体还原反应热力学关系特性；基于Aspen Plus软件，NiO/Ni为载氧体，建立了串行流化床燃料反应器内各种物质的质量平衡、化学平衡和能量平衡模型，对煤置换燃烧分离CO₂进行了模拟，研究了燃料反应器温度、水煤比、空气反应器温度对燃料反应器气体产物、载氧体循环倍率、以及载氧体理论反应倍率等过程参数的影响；研究结果表明，随着燃料反应器温度的提高，燃料反应器气体产物中H₂O体积含量略有升高，相应的CO₂体积百分比下降，CO的含量上升比较迅速；煤中硫转化成SO₂和H₂S排出，两者随燃料反应器温度呈现轴对称、趋势相反的变化关系，SO₂随反应温度升高而逐渐递增，而H2S逐渐递减；载氧体循环倍率随燃料反应器温度升高呈幂指数级增加，随空气反应器温度呈幂指数级递减，而与水煤比呈线性增加关系，研究结果为进一步试验研究提供了理论依据和参考。     

支取发射电流过程对热阴极温度影响的研究

从理查森方程出发，分析了阴极温度的变化对阴极饱和发射电流密度的影响，提出了研究阴极工作状态对阴极初始温度影响的重要性。对热阴极支取电流时造成阴极温度下降的现象进行了实验研究和机理分析。实验表明阴极在支取2．92A／cm^2的电流时将会使阴极温度下降30℃左右。用热电子发射理论对实验结果进行了分析，推导出阴极温度随支取发射电流变化的关系公式。从公式出发分析了影响阴极温度下降的各种因素，并对其影响进行了理论分析，分析结果与实验非常相符。     

Al2O3／TiAI基复合材料在空气中的高温氧化行为

研究了热压烧结的Al2O3／TiAI基复合材料在900℃静止空气中的断续氧化行为．结果表明，随着Nb2O5掺量的增加，氧化增重减小，氧化抗力明显改善，其初始氧化动力学符合线性规律，断续氧化动力学服从抛物线规律．Nb2O5掺量大的材料，因氧化产物中含有TiAI和Ti2AIN相，显示其良好的抗高温氧化性．在900℃温度断续氧化120h后，氧化膜主要由TiO2外表层、Al2O3次表层以及TiO2和Al2O3的混合内层构成，由外向内为富AI向富Ti的氧化物混合层过渡．靠近基体TiO2和Al2O3混合内层为多孔疏松状结构，孔洞是由于形成Ti的氧化物后生成的．整个氧化层厚约20μm．氧化膜表面均未形成均一的Al2O3保护膜，但形成的内层Al2O3膜与外层TiO2膜粘附性高，没有发生氧化膜脱落现象．原位自生的Al2O3微细颗粒，高温下促使其本身成核与生长，使得热力学形成其膜所需的最低Al含量降低；同时，增加了Ti离子由M／MO界面向O／MO界面扩散的势垒，从而降低了TiO2的生成率，提高了抗氧化性能；另外，形成从外向内由富AI向富Ti氧化物混合层过渡的复层结构，降低了O^2-的内扩散，改善了复合材料的抗氧化性能．     

钛合金室温和高温三维复合型断裂实验研究

钛合金结构在复杂载荷和工况下的损伤容限对现代飞行器安全十分重要,但至今没有结构三维几何尺寸因素对材料高温断裂性能的影响结果报道.利用新发展的光测断裂试验技术,对航空结构材料TC11高温钛合金制成的紧凑拉伸剪切试样,在3种不同温度条件下进行了多种厚度（1.8～7.1mm）的I/II复合型断裂试验,系统分析了温度、厚度和复合载荷对断裂承载力和裂纹起裂角的影响.结果表明,TC11材料在室温下断裂承载力随厚度增加单调降低;在高温下则呈现与室温下不同的厚度效应：温度明显降低2mm试样的承载能力,而增强7mm试样的承载能力,4mm试样的承载能力则较少变化.I/II复合加载时起裂角在室温和高温条件下都存在一定的厚度效应和温度效应.这些复杂的厚度-温度耦合效应不能用已有断裂理论准确预测,必须发展新的三维复合型断裂理论和评定技术.     

气动热-气动弹性双向耦合的高超声速曲面壁板颤振分析方法

建立了气动热、气动弹性双向耦合高超声速二维曲面壁板颤振分析方法．基于柯西霍夫假设和冯卡门非线性应变．位移关系，建立了考虑几何非线性的二维简支曲板的气动．热．弹性分析方程；使用迦辽金方法对方程离散处理，采用四阶龙格．库塔法求解微分方程；三阶活塞理论用于气动力分析；使用参考温度法和平板气动热公式计算气动热．研究中重点考虑：1）气动热与气动弹性双向耦合，既分析气动热对结构刚度的影响，又分析气动弹性对气动热的影响；2）结构温度随飞行时间的积累效应；3）弦向和厚度方向非均匀温度分布的影响；4）曲面壁板的初始变形对壁板颤振发生时刻的影响．通过与传统的只考虑气动热．气动弹性单向耦合的分析结果进行对比，发现基于气动热和气动弹性双向耦合的壁板颤振分析结果更危险，这一点在精确分析中应当予以重视．     

森林凋落物堆积层导热性影响因素探究

森林凋落物堆积层的导热性对林地生态和森林防火有重要影响。为确定其作用程度,设计了交叉热线法实验装置测定了体系温度、湿度、凋落层结构对凋落物导热性能的影响:在温度为0℃~50℃、湿度为0%~100%的静风条件下,凋落物层的导热性能随着温度、湿度的增加而变大,随着空隙率的增大而显著减小,变化呈现线性关系;其表观导热系数在0.048~0.087 W/(m·K)范围内,并且各因素互相关联,其中空隙率的影响最大;进一步分析发现,凋落物层导热性能对体系的热量平衡过程以及自燃发火具有显著影响,可为凋落物的继续研究和森林防火管理提供新思路。     

螺旋槽管污垢特性及其影响因素的实验研究

本文对6种螺旋槽管在不同条件下进行了污垢特性实验，考察了冷水硬度、温度及结构参数对螺旋槽管污垢特性的影响．实验表明，冷水温度降低时，螺旋槽管的污垢热阻随之降低．当增加冷水硬度时渐近污垢热阻也随之增加，但增至某硬度时渐近污垢热阻出现降低现象．螺旋槽管几何参数对污垢热阻有显著影响，槽深增加和螺距减小会使污垢热阻呈现降低趋势．在本文研究范围内，小螺距大槽深的螺旋槽管具有最低的渐近污垢热阻．     

人体行走下肢生物力学研究

采用运动图像采集系统、测力系统,获得人体行走过程中关节标记点坐标值及脚底力的变化信息,结合人体动力学模型,研究了不同负重（0,10,20,30kg）及不同行走速度（0.8,1.3,1.7m/s）对人体下肢运动学及动力学的影响.在人体行走矢状面内有下述研究结果.1）负重对人体行走运动学的影响为：踝关节在脚尖离地阶段的关节伸展角度随着负重增加而增加;膝关节的运动范围随着负重增加而减小;髋关节前屈角度随着负重的增加而增加,相反的髋关节的伸展角度随着负重的增加而减小.2）速度对人体行走运动学的影响为：踝关节运动范围随着速度增加而增加;膝关节最大伸展角度随着速度增加而增加;髋关节弯曲角及伸展角均随速度的增加而增加,且髋关节运动范围也随速度的增加而增加.3）负重及速度对人体行走动力学的影响为：踝关节、膝关节、髋关节力矩及功率均随负重、速度的增加而增加.研究结果可为人体下肢助力行走外骨骼机器人的设计与研究提供参考依据.     

离子交换膜厚度对钒电池性能的影响

电解液穿过离子交换膜的传质现象会导致全钒液流电池性能和寿命降低.作为重要设计参数,膜厚度是影响膜内离子传输的主要因素.本文使用结合了Donnan效应的钒电池一维传质模型,通过数值模拟方法考察离子交换膜厚度对膜内传质控制作用的影响,并得到电池性能的变化规律.结果显示:电池库伦效率随膜厚度变化呈三个阶段.膜厚度较小时,库伦效率恶化严重;膜厚度适中时,库伦效率随膜厚度增加而明显提升;膜厚度较大时,库伦效率随膜厚度增加趋缓.研究发现,随电池运行膜两侧溶液电势差逐渐达到稳定状态,这一过程受初始膜两侧氢离子浓度差和膜厚度控制.此外,膜厚度越小,膜内钒离子流量越大,其作用机制转为扩散主导;随充放电进行,迁移作用受膜两侧浓差平衡电势差影响.     

生物膜滴滤床降解低浓度有机废气的理论模型

将生物膜滴滤塔内的多孔填料简化为由多个管内覆盖有生物膜的竖直毛细管并行排列构成的填料, 建立了一个净化低浓度有机废气的毛细管模型. 运用两相流理论获得了毛细管内液膜厚度分布, 然后考虑气液界面、液膜和生物膜内的传质阻力以及氧对微生物生化反应的限制, 并结合生化反应动力学理论, 建立了气相、液相的传质方程以及生物膜内的传质与生化反应动力学方程. 对离散后的方程进行了迭代求解. 模型的理论预测值与净化低浓度甲苯废气的实验值基本吻合. 计算结果表明: 在一定的进口污染物浓度条件下, 滴滤塔的净化效率随气体流量和液体流量的增加而下降. 降解有机废气的速率主要受液膜传质阻力控制, 越接近滴滤塔废气, 进口的污染物降解率越高.     

成都典型地貌区农村生活垃圾现状与分类收集建议

以成都市丘陵山区的万兴乡和平原地区的万春镇为研究对象，调查了研究区域生活垃圾产生量、产生特性、村民环保意识和收运现状；并根据其地域特点，提出了适于丘陵山区的厨余垃圾分流就地处理分类收集模式和适于平原地区的厨余和灰土垃圾分流集中处理分类收集模式。在分类收集模式下，万兴乡和万春镇垃圾收运成本得到大幅度的减少，具有良好的环境、经济、社会效益。