二甲基醚喷雾碰壁实验研究

利用压力定容室配以高速摄影机对柴油代用燃料二甲基醚（DME）进行了喷雾碰壁实验研究,考察了碰壁角度、碰壁距离等因素对二甲基醚喷雾碰壁过程的影响．同时,对柴油的喷雾碰壁也进行了相关的对比实验．基于对实验结果的分析,获得了二甲基醚喷雾碰壁特性的一般规律：随着碰壁入射角的增大,近壁区的空气卷吸作用加强,着壁液滴的数量减少,油膜厚度变薄,喷雾体的壁面扩展度增加;随着碰壁距离增加,喷雾体的壁面扩展度和厚度都有所降低,近壁区的空气卷吸作用减弱;与柴油相比,DME喷雾体的壁面扩展度和厚度较小,说明DME比柴油蒸发速度快,雾化质量较好．     

模拟发动机工况下二甲醚喷雾燃烧实验及仿真研究

在定容弹内模拟发动机实机工况的高温、高压环境(920K,6.0 MPa),借助专用共轨系统产生100 MPa压力进行二甲醚喷射实验,通过定容弹内混合气体中的氧气浓度来控制二甲醚的燃烧,使用高速摄像机观察并记录二甲醚在超临界和亚临界条件下的喷雾及燃烧形态。基于实验结果,采用FORTE软件开发二甲醚喷雾燃烧仿真模型,其中耦合了二甲醚氧化还原反应动力学模型。实验和仿真结果表明,二甲醚在两种喷射条件下的喷雾贯穿距离无明显差异,而超临界条件下的液相贯穿距离较短;与亚临界条件相比,超临界条件下二甲醚喷雾着火时刻略早,火焰举升距较小,并且燃烧时释放出了更多的热量;仿真模型较好地拟合了二甲醚喷雾燃烧实验结果。     

N,N—二甲基—二烯丙基氯化铵的合成及其聚合反应

以烯丙基氯、二甲胺和氢氧化钠为原料的一步法合成工艺,成功进行了ＤＭＤＡＡＣ单体的合成,研究了以水为介质,过硫酸铵为引发剂的ＤＭＤＡＡＣ水溶液聚合反应,探讨了引发剂浓度、单体浓度对聚合反应转化率及聚合物分子量的影响,并用ＩＲ和＾１Ｈ－ＮＭＲ进行了分析表征。     

二甲基醚发动机工作过程的数值模拟研究

以二甲基醚着火反应机理和热力学燃烧模型为基础,建立了二甲基醚着火数据库及发动机工作过程的数学模型,藉此进行了发动机的循环模拟计算．计算结果与验证实验结果对比表明,Wiebe模型、Watson模型和Whitehouse-Way模型均可应用于二甲基醚发动机工作过程的模拟计算．应用化学反应动力学模型对DME发动机着火过程模拟计算结果所建立的着火数据库表明,滞燃期是缸内温度、压力和燃空当量比的函数,在一定的燃空当量比范围内,着火滞燃期随燃空当量比增大而变小．而采取将着火数据库与Watson燃烧子模型相耦合的模拟计算能够与实验结果相吻合。     

二甲醚复合燃烧发动机进气过程的数值模拟

为研究二甲醚和柴油复合燃烧时二甲醚与空气的预混特性,在某直喷柴油机上进行发动机进气过程的三维瞬态数值模拟。运用Fluent软件的动网格技术,分析发动机不同转速条件下气道-气门-缸内的压力、流速和湍流动能随曲轴转角的变化情况,并据此提出进气系统的改进思路。     

二甲醚介电常数随温度变化特性及应用研究

为了精确获得某温度下二甲醚液体的质量,研究二甲醚静态介电常数随温度的变化行为,对273K至323K温度区间二甲醚饱和液体和饱和蒸汽进行了测量。实验结果表明,二甲醚静态介电常数大小随温度存在反相关的变化规律,利用获得的实验数据拟合得到在不同温度下二甲醚液体的介电常数变化曲线。二甲醚饱和蒸汽在温度区间277.5K~318K下,介电常数较大且几乎无变化。在圆柱形电容式传感器模型中进行二甲醚液体液位测量的实验验证,实验计算值与实际观测值之间的误差分布在3.7%~6.5%。应用实验结果,借鉴二甲醚饱和蒸汽与饱和液体密度与温度之间的关系数据,便可精确求出在某温度下二甲醚液体的质量。文中的研究成果对二甲醚工业燃料的应用与控制起到基础性作用。     

二甲醚发动机燃料喷射过程的试验与仿真

对二甲醚(DME)燃料喷射过程中泵端、嘴端油管压力和喷油器针阀升程进行了测试,考察了燃用DME时泵端和嘴端油管压力建立的起始点、最大压力点以及喷油器针阀升程曲线的特点.在试验的基础上建立了二甲醚燃料喷射规律的数学模型,计算结果和实验数据相吻合.     

二甲醚发动机低压共轨系统轨压特性研究

以二甲醚发动机燃油系统为研究对象,建立发动机低压共轨系统的仿真模型,分析影响共轨管压力建立时间和压力波动的主要因素,并探讨了共轨管内的燃油压力特性。结果表明,共轨管的容积、内径、长度、长径比、油泵供油压力对共轨压力特性的影响较大,合理地选择共轨管尺寸和供油压力,既能维持共轨压力的稳定,也能保持较短的压力响应时间。     

二甲基醚发动机HCCI燃烧与排放的计算

构建了可应用于均质充量压燃（HCCI）发动机的二甲基醚（DME）详细化学反应动力学M燃烧模型,该模型包含97种物种和457个基元反应．拓展M模型的应用范围,分析了DME发动机HCCI条件下关键基元反应和重要物种随曲轴转角的变化关系,获得了DME氧化反应的主要历程．研究了NOx的生成机理,结果表明NOx排放中NO生成量达到最大值后出现“冻结”现象,NO2与N2O最终排放浓度极少且受缸内温度影响不大．随着缸内温度的增加,NOx排放中NO所占比例逐渐增加．基于化学反应速率及敏感度分析,得到了DME发动机HCCI燃烧的NO排放主要受扩大Zeldovich机理和N2O途径控制．     

Numerical modeling of dimethyl ether （DME） bubble growth and breakup

A numerical program is written to simulate the process of vapor bubble growth with spherical symmetry from the thermodynamic critical radius in an initially uniformly superheated liquid. The program is validated by the experimental data of superheated water. The calculated results agree with those of experiments well. The program takes into account the variations of properties with temperature precisely to simulate the DME bubble growth under flash boiling conditions. Considering the influences of pressure, surface tension and viscous stress, the linear stability analysis method is adopted to deduce the dispersion equation to represent the disturbance development during the bubble growth, and a new criterion for bubble breakup is established. The results show the bubble becomes more unstable with the increase of bubble Weber number and void fraction, and that with the increase of bubble growth rate or the decrease of initial radius ration of droplet to bubble, the breakup time of bubble becomes shorter.     

二甲醚部分氧化重整反应制氢的研究

DME作为"氢载体"可储存与输运氢,但如何由DME转化制氢则少有研究。研究了高温条件下DME部分氧化重整制氢的可能性,发现以Pt/Al2O3和Ni-MgO作为双床层催化剂,在700℃可以有效地由DME生产H2,H2收率可达90%以上。对催化剂作用方式的考察发现,Pt/Al2O3能够催化DME部分氧化,并且可以抑制DME的热分解,而Ni-MgO能够催化DME与CH4的重整反应,从而进一步提高H2的收率。由于DME部分氧化重整反应的主要产物是H2和CO,此产物更适合高温燃料电池如SOFC的应用。SOFC能效高,环境友好,无腐蚀,维护简单,可以满足分散式区域供电的需求,具有广阔的应用前景。     

二甲醚发动机燃油喷射过程的实验与数值模拟

针对采用普通油泵-油管-油嘴燃油系统的二甲醚发动机,建立了燃油喷射过程的数学模型,通过对不同工况下燃用二甲醚和柴油的燃油喷射过程的数值模拟与计算结果的试验验证,揭示了二甲醚发动机燃油喷射过程的物理本质及其特性参数的变化规律．研究表明,由于二甲醚具有较高的可压缩性,致使其泵端与嘴端压力上升及下降都较柴油缓慢,压力上升始点延迟,实际喷油始点滞后,嘴端油管压力峰值较低,高压油管中的残余压力较高,较易出现二次喷射现象。     

CO2加氢合成二甲醚反应产物的快速分析

采用GDX—101和GDX—401耦合双柱，可有效、快速、方便地分析出CO2加氢合成二甲醚反应产物气中CO、CO2、水、甲醇、二甲醚等。考察了柱温、载气流速等对保留时间和分离度的影响，测定了相对物质的量校正因子，并应用于CO2加氢合成二甲醚催化剂评选，得到了满意的结果。     

不同应力状态下混凝土抗氯离子侵蚀的研究

提出混凝土试件在不同应力状态下氯离子侵蚀试验的方法，分析了混凝土的应力水平、水灰比对氯离子侵蚀速度的影响，建立了混凝土在应力状态下氯离子侵蚀速度预测的数学模型，推断出预应力混凝土抗氯离子侵蚀能力强于普通混凝土的结论。     

用GIS进行西部干旱地区啮齿动物物种分布的信息管理

为了充分利用以往的调查资料和动物分布数据,可以利用GIS技术进行啮齿动物物种多样性信息管理。利用GIS技术,采用县级行政区作为物种的地理分布单元,结合生态环境数据,进行物种地理分布的生境分析,对以往分布资料进行确认,并预测物种的分布范围,获得数字化的物种分布图,在此基础上,建立我国西部干旱地区啮齿动物地理分布的信息管理系统,从而实现啮齿动物分布数据的信息化管理。该系统由数据输入子系统、数据管理和处理子系统、信息输出子系统组成,为数据管理和空间分析提供了有力的保障,并为我国西部干旱地区生物多样性和啮齿动物地理学研究提供极大的便利。     

Effects of Ca on the distribution, structure and morphology of aluminum species in polyaluminum chloride

The flocculation efficiency of polyaluminum chloride (PAC) is closely related to the distribution and structure of its AI species, and Al13 is the optimal species in PAC for flocculation. A series of PAC containing Ca was prepared by adding Ca before and after the basifying reaction. The effects of Ca on the Al species were studied by ^27Al nuclear magnetic resonance (NMR) and atomic force microscope (AFM) techniques. The experimental results show that the introduction of Ca increases the content of Alm and Al13 in PAC and decreases their chemical shifts in NMR spectra due to the electric repulsion between the positive Ca species and AI species and the formation of AI-O-Ca complexes.With the rise of Ca/AI molar ratio, the AI species in PAC tend to scatter. It is observed that the formerly branch-aggregated clusters are tending to form granule-aggregated ones whose diameter gets smaller and smaller, and the floccule aggregates are formed at a higher Ca/Al molar ratio. The introduction of Ca to PAC, which increases the Al13 content, is certainly to enhance the flocculation efficiency of PAC in water treatment.     

碘电极测定饮用水中的碘和碘离子

应用碘电极,采用亚砷酸钠为碘的还原剂进行前处理,选用磷酸二氢钠为总离子强度缓冲液,测定了总碘及碘离子含量.建立的方法对三碘树脂净水器净化后的水进行了测定,结果良好.当总碘和碘离子的浓度在10-7～10-4范围内时,相关系数为0.999 9,回收率大于98.1%.由实验测定的电位选择系数可见,该法选择性好,检测下限低.     

氯化钠与菜子油酸单乙醇酰胺聚氧乙烯醚协同增稠脂肪醇聚氧乙烯硫酸钠的研究

研究了菜子油酸单乙醇酰胺聚氧乙烯醚（NEAO）与脂肪醇聚氧乙烯硫酸钠（AES）体系粘度特性。结果表明：NEAO对AES体系具有好的增稠效果,随着NEAO量的增加,体系粘度峰值不断增加。与椰子油酸二乙醇酰胺相比．NEAO的增稠效果更好,当NEAO和AES浓度均为4％．NaCl含量为6％时,溶液粘度可达到6500mPas。