限流细长孔板阻力特性实验研究与关联式评价

为研究限流细长孔板阻力随孔板几何尺寸的变化规律,在高温高压条件下,以去离子水为工质,对其进行了实验研究。结果表明,质量流量一定时,孔板直径是影响阻力的决定性因素,其次是孔板长度,而与孔板相连的管道直径对阻力基本无影响。以实验数据为基础,对现有孔板阻力计算关联式进行了整理、评价,结果表明现有关联式对本文细长孔板阻力的预测精度不高,适用范围普遍较窄,且部分关联式并未考虑孔板长度对阻力的影响。基于本文实验数据,通过拟合建立了细长孔板阻力的新计算关联式,包括了孔板长度、孔板直径及雷诺数对细长孔板阻力的影响。新建立的阻力关联式具有较高的预测精度,对于长径比为5~70、入口雷诺数为1.5×105~3.0×106的限流细长孔板的阻力特性,预测精度为±15%。本研究为限流细长孔板的设计与应用提供了可靠依据。     

蓝藻水热液化制取生物油过程优化研究

为优化蓝藻水热液化制取生物油过程,探索反应条件间的交互影响作用及其反应机理,通过设计三因素三水平响应面分析实验,对反应温度(250~370℃)、反应时间(20~50min)、物料质量分数(5%~20%)及其交互作用对蓝藻水热液化反应产油率的影响进行了研究,并通过分析水相产物中的总有机碳、氨氮含量和生物油中的有机物结构研究了生物油产物中化合物分布转化规律。实验结果表明:产油率随着温度的升高而提高,水相产物中总有机碳回收率显著降低,氮回收率提高;反应时间、物料质量分数升高时氮回收率显著升高,而对总有机碳回收率的影响并不显著。通过对油相产物的傅里叶红外分析发现,生物油含有烷烃和酯类,以及酮、羧酸、烯烃、醇类化合物等。通过二次多项回归模型进行方差分析和回归拟合,得到了蓝藻水热液化制油反应的优化条件为反应温度369.99℃、反应时间40.33min、物料质量分数5%,在此条件下,预测所得的最大产油率为33.73%。