沸腾液体的平衡温度的研究

研究恒热流壁面条件下沸腾液体的平衡温度问题，得到了沸腾液体饱和温度与热流率，沸腾液体质量和换热面等因素的关系，理论研究结果与实验结果一致。     

异丙醇-水-1-辛基-3-甲基四氟硼酸咪唑盐物系等压汽液平衡数据的测定

在101.32 kPa下,用改进的Othmer釜测定了含离子液体1-辛基-3-甲基四氟硼酸咪唑盐([OMIM]BF4)的异丙醇-水物系的等压汽液平衡数据。实验结果表明,加入[OMIM]BF4摩尔分数为10%时异丙醇-水二组分物系的汽液平衡线就开始偏离,[OMIM]BF4摩尔分数分别为20%和30%时,偏离程度越大;[OMIM]BF4表现出盐效应,使异丙醇对水的相对挥发度发生改变,消除了异丙醇-水物系的共沸点;[OMIM]BF4摩尔分数越大,盐效应越明显,随着[OMIM]BF4摩尔分数的增加,异丙醇对水的相对挥发度增加。[OMIM]BF4可以作为异丙醇-水物系萃取精馏的溶剂,适宜的[OMIM]BF4摩尔分数为20%。用NRTL模型对数据进行了关联,关联的结果和实验计算值差不多,符合实验趋势。     

异丁醇-水-1-丁基-3-甲基四氟硼酸咪唑盐物系等压汽液平衡数据的测定

在101.32 kPa下,用改进的Othmer釜测定了含离子液体1-丁基-3-甲基四氟硼酸咪唑盐([BMIM]BF4)的异丁醇-水物系的等压汽液平衡数据。实验结果表明,当[BMIM]BF4的摩尔分数为10%时异丁醇-水二组分物系的汽液平衡线就开始偏离,[BMIM]BF4摩尔分数为20%,30%时,偏离程度越大;[BMIM]BF4表现出盐效应,使异丁醇对水的相对挥发度发生改变,消除了异丁醇-水物系的共沸点;[BMIM]BF4含量越大,盐效应越明显,随着[BMIM]BF4含量的增加,异丁醇对水的相对挥发度也随着增加。[BMIM]BF4可以做为异丁醇-水物系萃取精馏分离的有机盐,适宜的[BMIM]BF4摩尔分数为20%。     

沸腾传热研究

探讨和阐述了沸腾传热的基本特征和有关机理,认为：沸腾要在液相中产生一个新的蒸气相,[过程要在一个远离平衡的条件下进行,要有一个过热度ΔTsat沸腾泡核长大时,其底部产生了一极薄的液体微层,形成十分显著的界面汽化热阱效应,使其产强,界面汽化热阱效应值可以用实验方法测得;沸腾中包含了众多沸腾泡核的生长,长大,脱离以及由于沸腾气泡的扰动增强了的对流传热等一系列子过程,这些子过程按照自组织原理形成了一定的时间序列与空间序列,情况十分复杂,要深入阐明沸腾传热的过程机理,应对这些子过程作过程动力学研究,并阐明其相互作用的复杂关系,另外还对“沸腾滞后”和“核沸开始时的壁温过冲”进行了探讨。     

与含镉固相配合物平衡的五元水溶液体系的热力学

298 15K条件下采用等压实验方法对与含氯化镉及氯化钾固态配合物平衡的五元水溶液体系(水+氯化钾+氯化镉+甘露醇+山梨醇)及其2个四元亚系(水+氯化钾+氯化镉+甘露醇)和(水+氯化钾+氯化镉+山梨醇)进行了热力学研究·以氯化钠水溶液为参考溶液,测定了不同水活度条件下该五元水溶液的渗透系数·实验结果表明,在误差允许范围内,上述五元系相对于其四元亚系的等压行为符合类理想溶液模型·     

脉冲激光加热下超急速爆发沸腾现象观测

以不同体积配比的纯丙酮/乙醇混合液体为实验工质,进行了脉冲激光加热下超急速爆发沸腾的实验研究.采用快速瞬态温度检测系统测定了爆发沸腾过程中金属薄膜表面温度变化规律,采用显微放大摄影系统观测与拍摄了液体工质产生爆发沸腾时气泡生成与运动的系列照片,揭示了超急速爆发沸腾与常规沸腾的本质区别以及激光加热条件、混合工质体积配比及工质中加入纳米颗粒等因素对超急速爆发沸腾的影响规律.     

强润湿性液体起沸状态的实验及理论研究

对浸泡在强润湿性液体中的光滑传热表面的沸腾起始状态进行了实验及理论研究。结果表明,用以起沸的活化胚胎的生成、长大及脱离均是在壁面孔穴内完成的,且沸腾起始对应的孔穴尺寸及最小平衡汽泡半径均随液体与壁面接触角增大和液体温度降低而增大,但都保持在微米量级。最后就各因素对沸腾起始温度的影响进行了机理分析。     

扬汤止沸

汤,是开水。扬汤止沸,意思是:把锅里烧的开水舀起来再倒回去,想叫它不沸腾,比喻办法不对头,不能从根本上解决问题。那么,扬汤为什么可以止沸?这得从沸腾说起。沸腾跟蒸发不同,蒸发可以在除绝对零度外的任何温度条件下发生于液体表面,沸腾是在一定温度条件下同时发生在液体内部和表面的剧烈汽化现象。     

土壤电导率的测定中影响因素研究

通过大量土壤电导率的测定条件实验总结出离子水纯度,土壤溶样的土水比例、溶样平衡时间、溶样离子水温度,样品固液分离等因素的影响,逐一进行条件实验,得出土壤电导率测定方法最佳实验条件,减少该方法误差,提高测试的准确性。     

煤气化过程的热力学分析

为研究气化过程(火用)损失的原因和(火用)损分布,基于不可逆过程熵平衡方程将气化过程分解为反应物混合、化学反应、生成物和反应物之间热交换以及混合等子过程,分析不同操作条件下碳气化反应的能量损失.从气化过程理论做功能力的角度,考察气化过程中放热和吸热反应对过程 损失的影响. 由于耦合了吸热和放热反应,当氧碳摩尔比为 0.35、水碳摩尔比为0.31时, 1 kg碳气化过程 损失存在局部极小值4.521MJ, 对应最佳气化反应温度为1 200 K.     

水平微肋管内有机工质R245fa的沸腾换热性能

为增强有机朗肯循环发电系统中蒸发器的传热能力,对水平微肋管内新型有机工质R245fa的沸腾换热性能进行实验研究。研究结果表明:R245fa沸腾换热系数随质量流速增大而提高,随饱和温度和热流密度增大而减小;随着干度增大,沸腾换热系数先增大后降低,存在1个临界干度;在实验条件下,临界干度约为0.4,并与实验工况有关;超过临界干度时,质量流速对R245fa沸腾换热系数的强化作用增大,而饱和温度对沸腾换热的抑制作用增大;在4种常用关联式中,KANDLIKAR关联式对R245fa沸腾换热性能的预测较精确,预测值与91.6%的实验值偏差在±25%以内,绝对平均偏差为11.2%,能满足工程设计要求。     

双液系沸点仪的蒸气支管和温度计的位置

双液系气液平衡相图实验是我国各类高等院校物理化学实验大纲规定的实验,在国外不少学校的物理化学实验中至今也广泛选用。此实验普遍采用的装置是双液系气液平衡沸点仪。可是,沸点仪上蒸气支管的位置和温度计水银球的位置,在国内外的教材中各不相同,对实验精度产生了影响。我们对双液系平衡相图实验进行了剖析,认为实验的关键是要能准确测定以蒸气支管口处为代表的气相和以瓶内液相两相平衡的温度以及从蒸气冷凝下来的溶液要能代表两相平衡的气相组成,条件实验表明:当温度计水银球全部浸入液相时,由于过热现象的存在,测得的温度往往较蒸气支管处的气相的温度高0.5℃右左,在克服暴沸不良时,甚至高出1.5℃,当温度计水银球一半浸入液相,另一半露于气相,或将温度计水银球三分之二置于溶液,三分之一留于气相时,由于沸腾时不可避免的溶液波动,实际     

人工表面上二元液体混合物沸腾传热的研究

本文对二元液体混合物的沸腾传热机理进行了探讨。由于加热表面性质对二元混合物佛 腾给热系数的影响很大,所以用机械方法在加热表面上,做成一些凹孔作为固定的汽化中 心,在此种表面上,可保证在一定的热负荷范围以内,汽化中心数与液体种类、混合物的组 成和过热度三者均无关。选择了乙醇──水,正丙醇──水,苯──甲苯和乙醇──苯四种 二元系统进行沸腾实验并与普通表面上的实验结果作了比较。     

用差热法研究平鲁煤焦的水蒸气加压气化动力学

用自行改造组装的多气氛高压高温差热分析装置研究了平鲁煤焦的水蒸气加压气化动力学。水蒸气分压为0.01,0.03,0.11和0.33MPa,最高反应温度为1450K.实验结果表明,反应温度对气化速率有显著影响;水蒸气分压对气化速率在低压时有明显影响;气化反应的活化能随转化率变化。与实验值基本吻合的计算值表明虑及压力和孔结构变化的动力学方程可以较好地描述平鲁煤焦在加压水蒸气中的气化行为。整个工作还表明,DTA技术也是研究煤气化动力学的一种有效手段。     

架空导线径向温差对弧垂计算的影响

建立了钢芯铝绞线径向温度场分布热路模型,利用有限元分析软件对不同载流值下导线截面的温度场进行计算,并分析了径向温差产生的原因,同时设计钢芯层和表层温度分布式实验进行验证.以实验结果为依据,讨论了不同的温差造成的弧垂计算误差,以及不同档距时的弧垂计算误差.研究结果表明:架空线径向温差随着载流量的提高呈增大趋势,自然对流情况下,表面温度70℃时,钢芯温度达到73.5℃,导致弧垂的计算误差逐渐扩大;在钢芯层和表层温差一定时,档距越大,计算误差越大,而相对误差越小.     

单级膜式压缩机倒罐时间的计算

本文给出了由两个罐所组成的封闭系统用单级膜式压缩机进行倒罐操作时,两罐的压力之间的关联式:■以及抽气时间和罐内压力间的近似解析关联式:■本结果对稀有、贵重、有毒气体的倒罐操作时间的确定或者在给出抽气时间的前提下,选配合适大小的膜式压缩机提供了理论计算的依据。例如,高压开关灭弧用SF_6气体的倒罐操作时间的计算,利用这些公式就可能得到一定程度的解决。北京第一通用机械厂曾用空气做过抽气试验。三组数据与上述公式的理论计算值基本吻合,误差在10%以内。这说明这些公式基本上可供工程计算之用。     

浸没燃烧蒸发过程单个气泡传热传质模型

浸没燃烧蒸发器是一种利用高温气体与低温液体直接接触传热的高效蒸发设备,其现有传热传质模型较为繁琐。该文从传质推动力角度出发建立了高温气泡在水中上升过程的传热传质模型,计算结果与文献报道的实验数据、模拟结果基本吻合。利用该模型计算可得出,浸没燃烧蒸发过程中,液体平衡温度随气体初始温度的升高或气泡内初始水蒸汽含量的增大而升高,接触时间在一定范围内的增加使得液体平衡温度随之降低,超出1 s后对液体平衡温度影响不大。     

空心静叶蒸汽加热除湿传热特性的研究

针对空心静叶蒸汽加热除湿过程中加热蒸汽侧凝结换热、叶片固壁热传导以及主流蒸汽侧沸腾换热的传热特性,开展了平板蒸汽加热除湿实验和一维理论分析。研究了主流蒸汽马赫数和加热温差对传热特性的影响,并基于实验数据拟合了蒸汽加热除湿过程的综合传热系数关联式。研究结果表明,一维理论分析得到的综合传热系数与实验值偏差小于10%,可用于汽轮机空心静叶蒸汽加热除湿的方案设计中。主流蒸汽马赫数的增大有利于叶片外表面的水膜蒸发,从而增大主蒸汽侧的沸腾换热传热系数,马赫数为0.28、0.31时,主流蒸汽沸腾换热的热阻最大;马赫数为0.42时,固壁导热过程的热阻最大。主流马赫数是影响综合传热系数的主要因素,加热温差的影响很小,马赫数为0.42时的综合传热系数达到马赫数为0.28、0.31时的2倍左右。     

让水第二次沸腾

正在标准大气压下,水在温度达到100℃时会沸腾。如果水沸腾后平静下来,我们能在不加热的情况下让它重新沸腾吗?能!材料试管、实验用温度计(测量范围为0℃至100℃)、冰块、塑料袋、塞子、绳子、水。步骤1.往塑料袋里装冰块,然后用绳子扎紧袋口。2.将沸腾的水注入试管,让水约占试管容积的1/4,水很快停止沸腾。3.立刻把温度计倒着放入试管,趁试管口还在冒白雾,用塞子堵住试管口。4.把试管倒过来,用装有冰块的塑料袋包住试管的尾部。     

负压瓦斯抽采对煤体水分影响的实验研究

针对瓦斯抽采可能引起的煤体的"负压失水"现象,实验室模拟定量研究了特定的负压、温度条件下的煤体水分含量及失水率与时间的关系,分析了煤体的负压失水机理。研究结果表明:随着负压作用时间的延长,不同变质程度煤样(原始水分含量不同)的水分含量均降低,初期水分含量(1 h以内)下降较快,之后趋于平缓,最终趋向于一定值。实验条件下各煤样的失水率均为70%左右,煤体的失水量较大,失水率与煤的初始水分含量无关。抽采负压降低了煤体内部孔隙气体压力,水的沸点和饱和蒸气压均降低,增大了煤中自由水和游离水的蒸发(非沸腾)气化速度,煤中的吸附水和液态水(游离水)转变为气态水被抽出。煤体水分含量对采掘时的粉尘产生量影响较大,长时间连续的煤层瓦斯抽采将导致煤体水分流失,对矿井的防尘工作不利,因此对抽采后煤体进行煤层注水或采取强化的防尘措施非常有必要。