压缩空气A类泡沫系统技术及其在消防车上的应用

该文介绍了A类泡沫灭火剂、压缩空气A类泡沫灭火系统的组成和工作原理,以及压缩空气A类泡沫系统技术在消防车上的应用.     

液态泡沫铝合金泡孔长大与析液过程的数值模拟

建立了一个描述液态泡沫铝合金中气泡分布随时间变化的数学模型,其中同时考虑了气泡间气体扩散和析液过程的影响,即耦合求解泡沫尺寸分布方程和一维析液方程,从而得出泡沫中气泡孔径分布随时间的变化规律.通过与液态铝泡沫试验结果的对比验证了该模型的正确性.计算结果表明泡径随时间以指数规律增长,这与MacPherson等人新近的理论结果相符合.研究了初始液体体积分数、表面张力、亨利常数、扩散率等因素对泡沫尺寸分布演化的影响.结果表明:表面张力越大、亨利常数越大,泡沫尺寸演化过程越剧烈.     

泡沫铝合金析液与凝固过程数值模拟研究

通过对析液方程和能量守恒方程的耦合,建立了吹气法生产泡沫铝过程中泡沫铝合金析液与凝固过程的一个数学模型,计算了铝合金体积分数和温度在泡沫铝合金凝固过程中随时间、空间的变化.从数值模拟角度对粘度、表面张力和重力加速度等参数对凝固过程的影响进行了定量分析,模拟结果表明:在干泡沫凝固过程中,析液过程和凝固过程是相互作用的,凝固时间以及凝固后固体体积分数的分布与熔体泡沫析液现象有直接关系,熔体物性参数和生产环境对凝固时间和泡沫的孔隙率有较大影响.     

单条Plateau边界中微流动分析及其在液态泡沫铝析液研究中的应用

为得到液态泡沫铝的宏观孔隙率分布,提出基于平均速度的泡沫析液模型.从单条Plateau边界上气液界面的流动特征入手,利用格子-Boltzmann方法(LBM)计算plateau边界内部速度分布并将其应用于整体泡沫的析液过程.结果表明:在相同条件下,泡沫体内固壁处plateau边界内平均速度约为内部plateau边界的6～8倍,解释了不同容器内泡沫体析液速率差异的原因.本文模型计算结果与经典析液模型以及实验结果较吻合,证明了模型的可适用性.     

泡沫的持液量研究

泡沫的持液量（ｈ，ｍｇ／ｃｍ３）是泡沫的基本特性之一．本文对形成泡沫的起泡剂浓度、增粘剂浓度、气体流量和温度等因素对Ｈ的影响及变化规律作了研究，并对Ｈ与泡沫表观粘度和泡沫半衰期的相互关系作了描述，对泡沫的实际应用具有一定的指导意义．     

泡沫持液量、半衰期与气速关系的研究

通过实验研究了泡沫持液量、半衰期与鼓泡气速的关系,给出了描述这种影响的经验关联式。这些研究对反应器特别是生化反应器中泡沫的发生进行预测和控制提供了一定的依据。     

轴承钢液析缺陷控制的生产工艺实践

江苏沙钢集团淮钢特钢股份有限公司(以下简称淮钢)目前年产GCr15轴承钢10万吨,轴承钢液析控制级别符合GB/T18254-2002要求,但整体级别仍然偏高(级别在1.0～2.0级)。为了降低碳化物液析级别,提高轴承钢质量,满足高端用户要求(液析小于等于0.5级),淮钢进行了大量理论探讨和生产实践。通过合理的工艺制度,有效地控制了轴承钢碳化物液析的级别。     

泡沫铝发泡过程三维数值模拟

应用计算流体力学方法模拟分析搅拌轴斜置情况下泡沫铝吹气发泡过程.在双流体模型基础上引入多重参考系法描述搅拌三维气液两相流场,考查了桨叶转速、气体流率及初始泡径对流场特性和气泡分布的影响.结果表明气体在叶片区有聚集,并且吸力面高于压力面,液面附近气泡在一定范围内分布较均匀.含气率随叶片转速和气体流率增大而增大,随气泡直径减小而增大.     

高效NiFe基/泡沫镍电极在析氧反应中的研究进展

由可再生能源发电驱动电解水是目前最具前景的技术之一,被认为是通向氢经济的最佳途径。整个电解水的过程可以分为两个半电池反应,即析氢反应(HER)和析氧反应(OER)。由于OER低效率且复杂的4电子转移过程,严重影响了电化学水分解的实际应用。近年来,NiFe基催化材料对OER的优异催化性能引起了人们的关注,尤其是3D NiFe基/泡沫镍材料系列催化剂克服了传统粉末催化剂高阻抗和低稳定性的缺点,使得电催化性能大幅提高。本文总结了在镍泡沫上的NiFe基材料对OER催化性能的最新进展,并提出了未来发展前景。     

碱析分离法处理造纸红液

采用碱析分离法处理浓缩造纸红液,研究了体系pH值、碱析剂加入量、反应温度和时间等因素对碱析反应的影响,确定了碱析反应的优化工艺条件,并对碱析反应机理进行了讨论。实验结果表明,pH值对木质素磺酸盐与钙离子间络合作用影响显著,氢离子可与木质素磺酸盐螯合,从而导致Ca²⁺与木质素磺酸盐的螯合作用降低,由此碱析分离法需在较高pH值下进行反应。以10mL造纸浓缩红液为处理对象,碱析反应的优化条件为：pH值为13,碱板剂Ca²⁺加入量为8g/L,反应温度为40℃,反应时间为30min时,木质素沉淀量最大为4.5g/10mL。     

Experimental study on fire extinguishing with a newly prepared multi-component compressed air foam

A multi-component compressed air foam system (MCAFS) was developed with newly prepared multi-component foaming agents. Extinguishing of wood crib and oil pool fires was performed under different conditions, such as foam concentration, mixing chamber forepart structure and working pressure. It was found that the foam concentration had sufficient effects on fire extinguishing efficiency, and an optimized concentration value exists. For instance, for diesel oil pool fires, this value is about 2.2% while it is about 4.0% for wood crib fires. The results also show that the system with a coaxial mixing chamber has greater efficiency than a T-shape. The effects of working pressure on fire extinguishing are evident in experiments, i.e., the higher the working pressure is, the more readily the fire is extinguished. Supported by the Natural Science Foundation of China (Grant No. 50774072), National Key Technology R&D Program (No. 2006BAK06B07) and Program for New Century Excellent Talents in University (No. NECT-07-0794)     

2018年压缩空气储能技术热点回眸

 能源结构转型是世界各国正在面临的严峻问题。中国可再生能源丰富，但高比例的可再生能源渗透对电网的安全运行提出重大挑战。储能作为协同新能源运行的有效手段，可打破电能“即发即用”的特点，实现能量的高效利用。在大规模储能背景下，压缩空气储能以其自身的清洁、低成本等特点，逐步成为研究热点。2018年，压缩空气储能领域向示范工程、商业化初期不断迈进。本文回顾2018年压缩空气储能领域热点问题，总结了该领域多能互补、液化压缩、盐穴储气、循环控温、协同水利发电等技术方面的突出进展。     

压缩空气发动机系统的数值模拟

文章简要介绍了压缩空气发动机的原理,详细叙述了实验中使用的压缩空气发动机及管路系统的构成以及运用FLOWMASTER软件对压缩空气发动机及管路系统的总体建模,进行数值模拟计算,并将其结果与实验数据进行了对比分析。     

压缩空气储能技术研究进展

 压缩空气储能是目前大规模电力储能技术研发的热点,是支撑可再生能源发展的关键技术之一,在新能源并网发电、电网调峰等领域有广泛的应用空间。介绍了空气压缩设备的发展状况,总结了绝热压缩设备效率的不足,分析了螺杆式空压机提升能效的关键因素。比较了压缩空气储能所经历的传统燃气补热压缩、非燃气补热的绝热压缩、等温压缩等阶段不同类型的储能原理和效率,介绍了等温压缩空气储能的实现方法和进展,并结合当前专利情况展望了未来压缩空气储能的技术发展方向。     

Foam drainage wave coalescing and its energy evolution

Liquid foam is a dense packing of gas bubbles in a small amount of surfactant solution. Liquid drains out of foams until equilibrium is reached due to the compromise between gravity and capillarity, which greatly affects the stability of foam. Based on a series of work on foam structure and drainage we conducted previously, this paper reports the results on coalescence of an original forced drainage wave at a low flow rate with subsequent drainage waves with higher flow rates. The evolutions of viscous energy and surface energy during the process of coalescence are theoretically analyzed.     

低渗油田空气驱泡沫防气窜技术研究及矿场应用

为了抑制低渗油田注空气过程中气窜的发生、提高注空气效率,开展了空气泡沫防止气窜技术研究。对研究出的复合泡沫体系ES-70/O12的抑制气窜效果和影响因素进行实验研究。研究结果表明:泡沫的注入速度、注入方式对泡沫抑制气窜效果和采收率具有显著影响。提高注入速度和采用段塞式的注入方法,可以提高泡沫封窜效果和提高采收率。研究出的体系在含油条件下仍然具有高的发泡效率。通过对研究出的体系在贝尔油田空气驱矿场试验过程中的应用。结果表明:研究出的泡沫体系对空气驱过程中气窜具有明显的抑制效果,注入泡沫后注气效果得到了改善。     

空气阴极微生物燃料电池处理模拟酸性矿井水的研究

酸性矿井水因pH值低、重金属离子含量高,难以直接采用硫酸盐还原菌生化处理.试验构建了空气阴极微生物燃料电池系统来处理酸性矿井水,有效处理废水H+和重金属离子,同时还能产电.构建的空气阴极微生物燃料电池系统(污泥量40mL,硫酸盐还原菌30mL,阳极材料为碳布,室温)的最大功率密度达到82.24mW/m2,最大电压为332.2mV;硫酸根的最大去除率达到41.6,对Zn2+、Cu2+、Cd2+和Fe2+的去除率分别达到83.7%、77.4%、84.2%和66.8%,化学需氧量的最大去除率达到60.9%.分析认为,空气阴极微生物燃料电池有效处理废水H+,弱化了H2S的生物抑制作用,强化了硫酸盐还原菌还原产生的S2-与重金属离子生成硫化物,并经能谱分析加以验证.     

泡沫辅助SAGD开发特征

应用数值模拟及Surfer制图软件绘制蒸汽辅助重力泄油(SAGD)和泡沫辅助SAGD(FA-SAGD)在均质和非均质油藏中温度场分布图,对不同开发方式下蒸汽腔扩展过程进行直观、形象地描述,并对比两种开发方式的开发效果。结果表明:FA-SAGD蒸汽腔横向扩展速度大于SAGD,垂向扩展速度小于SAGD,FA-SAGD蒸汽腔主要作用于油层中部,蒸汽腔与盖层接触面积较小,盖层热损失较小;非均质储层SAGD开发过程中,蒸汽易沿高渗透层窜流,蒸汽腔在水平井筒方向不均匀扩展,FA-SAGD开发过程中,由于泡沫对蒸汽沿高渗层窜流的调控作用,蒸汽腔在地层内的扩展更为均匀,可以减小产出能量和盖层热损失,提高生产油汽比和采收率。     

气井远程自动投放泡排球装置的研发及现场试验

针对气井产水积液问题,苏里格气田主要采用泡沫排水采气为主。传统的泡沫排水采气工艺通过车载人工加注的方式进行,工人工作量大,施工成本高,气井不易管理。因此,结合现场需求和井口工况,研发了一种可以远程控制、自动投放泡排药剂的装置。通过现场应用,该装置能耗较低,通过太阳能电池板供电,可以满足定时间、定数量、定次数排水采气加药需求,操作方便灵活,能有效降低工人劳动强度和人工成本。该项技术的成功试验,为苏里格气田数字化排水采气提供了一种新技术,应用前景广阔,对苏里格气田高效开发提供了有力技术支撑,达到了预期目标和效果,建议进一步推广应用。