撞击流吸收器吸收性能实验研究

利用清水吸收空气中的ＣＯ２,在实验室内考察了撞击流吸收器的吸收性能,并与具有内循环的喷射式吸收器、鼓泡式吸收器进行了对比。实验结果表明,撞击流吸收器的吸收率和体积传质系数明显高于具有内循环的喷射式吸收器和鼓泡式吸收器。对吸收器用于有固体产物生成的吸收过程进行的初步实验表明,撞击流吸收器对Ｈ２Ｓ的吸收率比具有内循环的喷射式吸收器高,且在吸收过程中,无固体产物堵塞喷嘴现象出现。这一结果对进一步将撞击流     

工作参数对垂直管内R124/DMAC鼓泡吸收能力的影响

通过搭建一套垂直管管内鼓泡吸收可视化实验平台,探究工作参数变化对以R124/DMAC为工质的管内鼓泡吸收过程流型变化及吸收高度的影响情况.吸收高度表征鼓泡吸收器的吸收能力,在相同的工作参数下,吸收高度越低表明鼓泡吸收器的吸收能力越强.实验结果表明,吸收高度与气、液体积流率,溶液入口温度、质量分数,喷嘴孔径,吸收压力及冷却效果均有关系.增加液体体积流率、吸收压力与增强冷却效果,降低溶液入口温度、质量分数及喷嘴孔径,均能降低鼓泡吸收高度,提高吸收器的吸收能力.经对实验数据进行多元线性回归处理,给出R124/DMAC鼓泡吸收高度的估算式,误差约为±20%,.     

清洁消除甲醛废气研究

以海绵作为化学试剂吸附载体对甲醛进行消除处理,甲醛的消除率达62.8%,试剂的类型、甲醛的汽化时间、鼓泡时间、吸收剂体积都对甲醛的吸收有一定影响,加热30 min,鼓泡360 min,吸收液体50 mL为最佳吸收条件,平均吸收率73.6%.实验结果表明,使用钼钒磷杂多酸作催化剂,以H2O2和O2为氧化剂,催化氧化甲醛的消除实验效果最好.     

《上海理工大学学报》编辑委员会

设计和建立了纳米流体氨水鼓泡吸收强化的实验系统．实验中倒吸现象影响着实验系统的稳定性和实验结果的真实性．实验发现：在氨气定流量条件下,在敞开式鼓泡吸收实验时,不容易发生倒吸现象,在吸收器真空状态吸收实验时,容易发生倒吸现象;在定压实验且压力为130kPa以上的真空吸收实验时,不容易发生倒吸现象．结合实验现象,从化学动力学角度,对倒吸现象发生可能存在的机理进行了分析．同时发现,纳米流体对氨水与氨气的化学反应转化速率并没有多大影响,说明纳米流体对氨水的强化吸收是一种物理现象．     

氨水鼓泡吸收强化实验中的倒吸现象及存在机理分析

设计和建立了纳米流体氨水鼓泡吸收强化的实验系统．实验中倒吸现象影响着实验系统的稳定性和实验结果的真实性．实验发现：在氨气定流量条件下,在敞开式鼓泡吸收实验时,不容易发生倒吸现象,在吸收器真空状态吸收实验时,容易发生倒吸现象;在定压实验且压力为130kPa以上的真空吸收实验时,不容易发生倒吸现象．结合实验现象,从化学动力学角度,对倒吸现象发生可能存在的机理进行了分析．同时发现,纳米流体对氨水与氨气的化学反应转化速率并没有多大影响,说明纳米流体对氨水的强化吸收是一种物理现象．     

循环流化床燃烧工况对生成N2O的影响

在一个小型循环流化床试验台上对１０种煤进行了燃烧试验，研究了过量空气系数、燃烧温度对Ｎ２Ｏ、ＮＯｘ生成的影响，并与鼓泡流化床运行状态进行了对比试验，在一个半工业性循环流化床试验台上进行了循环倍率对Ｎ２Ｏ和ＮＯｘ生成影响的试验，对循环流化床煤燃烧过程中Ｎ２Ｏ的生成与分解机理进行了分析和讨论，试验发现，循环流化床中Ｎ２Ｏ的生成机理与鼓泡流化床有较大的区别，多相反应对循环流化床的稀相区的Ｎ２Ｏ的生成具有     

石墨烯可调谐双频完美吸收器设计

利用石墨烯优异的可调光学特性，设计了一种由石墨烯谐振器、SiO₂介质层及金属反射层组成的可调谐双频完美吸收器，研究了石墨烯化学势、偏振角及尺寸大小对吸收器吸收性能的影响，并分析了共振频率处的电场模式，进一步解释吸收器的吸收原理.结果表明，吸收器在6.363 THz和8.987 THz处的吸收率分别为99.98%和99.99%;吸收峰位可通过改变石墨烯化学势进行有效调节，0°～80°范围内的任意偏振角下，峰值吸收率均可达90%以上；SiO₂介质层厚度对吸收器的共振峰位几乎没有影响，但对峰值吸收率有一定影响，随着厚度的逐渐增加，吸收率先升高后降低，在厚度为3.1μm附近时实现完美吸收.以上结果说明，吸收器的高吸收率主要源于电磁共振作用.     

基于二氧化钒的可调双宽带太赫兹超材料吸收器

基于VO₂的相变特性提出一种具有双宽带特性的太赫兹超材料吸收器,包括对角放置的VO₂图案层、电介质层以及金反射层共3层结构。对吸收器的结构建模、吸收效果及吸收特性等进行了仿真分析,仿真结果表明,所设计吸收器吸收率大于90%的两个带宽分别为0.73 THz和0.6 THz。在通过热控制诱导VO₂从绝缘态到金属态的相变过程中,吸收率分别在31%～93.1%和30%～95.2%之间实现连续可调。另外,通过研究不同偏振角及入射角下所设计超材料吸收器的吸收性能发现,该吸收器具有偏振无关、偏振不敏感以及大入射角吸收特性。所设计吸收器有望在如太赫兹通信、成像和探测器等利用太赫兹波段领域得到广泛应用。     

炼厂酸性气吸收工艺的实验研究

考察了吸收剂的组成和吸收反应器结构对炼厂酸性气中硫化氢吸收反应的影响。实验结果表明,硫化氢在氯化铁体系中的吸收反应速度高于硫酸铁体系中的反应速度,在硫酸铁体系中加入适当浓度的氯离子,能加快硫化氢的吸收反应速度;硫化氢的吸收率与吸收反应器结构密切相关,喷射式反应器用于炼厂酸性气的吸收,硫化氢的吸收率可超过99%,并能有效防止硫磺的堵塞,使设备长周期运转。     

臭氧在鼓泡塔中吸收与反应过程的模拟

研究了鼓泡塔中伴随有溶解臭氧自分解以及臭氧与水中的有机物发生二级臭氧化反应的臭氧吸收传质过程,介绍了液相体积传质系数等参数的求解方法．在鼓泡塔中当T=298K时进行了臭氧在对硝基苯胺溶液中的吸收实验,然后运用全混流模型,建立了吸收过程的质量平衡方程,采用Matlab软件中的ODE程序求解吸收过程的质量平衡方程和增强因子的联立方程,模拟了吸收过程中臭氧和对硝基苯胺浓度的变化,并与实验值进行了比较．结果表明,在短的鼓泡塔中,应用全混流模型来描述气相和液相的流体状态是可行的,在80％的对硝基苯胺降解之前,模拟值和实验值能很好地一致．     

基于双层电阻膜的宽频带超材料吸波体设计

设计了一种基于双层电阻膜的宽频带、极化不敏感和宽入射角的超材料吸波体,该吸波体结构单元依次由圆环电阻膜、介质基板、圆环电阻膜、介质基板和金属背板组成。采用时域有限差分算法对其进行数值模拟分析,仿真得到的反射率和吸收率表明:该吸波体在11.5～20.3 GHz范围内对入射电磁波有大于90%以上的强吸收特性。仿真得到的不同极化角和不同入射角表明该吸波体具有极化不敏感和宽入射角特性。进一步仿真得到各个结构参数对吸收率的影响表明:该双层电阻膜结构吸波体对电磁波的吸收主要是基于电路谐振机制,通过对介质基板厚度和电阻膜宽度、电阻值的设计可以对频率范围和工作带宽进行调节,使吸波体实现超宽带吸收。     

2-(2'-羟基-5'-甲基苯基)苯并三唑的合成及其性质研究

采用在低温下重氮化反应、偶合反应、还原反应合成了2-(2'-羟基-5'-甲基苯基)苯并三唑.并用IR、质谱等进行了表征,这种合成方法成本较低、操作简单、反应迅速,合成的化合物在270-380nm内有强烈吸收,而在400-700nm内无任何吸收,是一类性能优良的紫外线吸收剂.     

核壳粒子复合材料电磁波吸收层的吸波特征数值模拟

基于电磁波吸收和反射的基本理论,在探讨核壳粒子复合材料的等效电磁参数的基础上,针对核壳粒子复合材料的电磁波吸收层的吸波特征及其厚度的优化设计展开研究.分别探讨了由核壳粒子复合材料组成的单层和双层电磁波吸收层的吸波特征,给出不同入射角下功率反射系数与电磁波波长以及吸收层厚度之间的关系,确定其最佳电磁波吸收厚度.通过比较可以得出在同等条件下,含核壳粒子吸收层的吸收性能明显优于传统的常规材料吸收层.     

自激振动空化水射流的冲蚀研究

基于文献〔1,2,3〕,我们设计了一自激振动空化射流装置,对其空化机理和冲蚀白沙砖的结果进行了分析;并在同种条件下,以冲蚀体积为指标,与普通水射流的冲蚀结果进行了比较。实验发现,空气引入位置和引入量,装置几何参数对自激振动空化射流的冲蚀强度影响很大。而且由于空化射流以脉冲形式喷出,靶物遭受空泡和水滴作用,故在一定靶距范围内,冲蚀效果随靶距变化不明显。与连续水射流相比较,自激振动空化射流的冲蚀体积和冲蚀面积均比普通连续水射流大一倍以上。     

微穿孔板吸声结构计算及其应用

微穿孔板吸声结构具有吸声系数高、吸收频带宽等优点，广泛应用于噪声控制的各个领域。根据马大猷的微穿孔吸声理论，总结了微穿孔板吸声结构的吸声原理，并用基于此理论的计算结果与在低频、中频驻波管中实验的结果进行对比，得到了比较满意的结果。采用微穿孔板吸声结构，进行汽车发动机隔声降噪模拟实验，结果表明，微穿孔板吸声结构具有良好的降噪功能。微穿孔板吸声结构的吸声性能的初步研究，为微穿孔板吸声结构在工程中的应用提供了依据。     

垂直-倾斜半环组合对撞流干燥的实验研究

为了提高对撞流干燥的干燥幅度,改善物料在半环中的粘壁和流动特性,设计、制造、安装、调试了新型垂直半环组合对撞流干燥实验台·该实验台结构新颖、紧凑,以小米为物料进行的干燥和流动特性实验表明:该干燥器不仅能够充分利用干燥介质的干燥能力和最大限度地提高物料的干燥幅度,而且还避免了半环中的粘壁和堆积问题;物料降水率主要受进气温度和载带率的影响;对撞面随着上、下进气流量的变化而上、下浮动,对撞区内物料的向下运动速度大于向上运动的速度     

基于边界层风洞的下击暴流稳态风场特性数值模拟

针对下击暴流稳态风场模拟问题,基于计算流体动力学方法(Computational Fluid Dynamics,CFD),首先分别采用二维、三维冲击射流模型对下击暴流风场进行数值模拟,对下击暴流风场特性进行研究.在此基础上,根据下击暴流对桥梁结构作用主要受水平风速影响的特点,采用二维数值模拟方法对边界层风洞中设置倾斜平板模拟下击暴流水平风速风场进行了研究.最后,设计并加工了边界层风洞下击暴流水平风速模拟试验装置,在边界层风洞中进行了下击暴流水平风速风场模拟试验,并将数值模拟结果与试验结果和已有文献结果进行了比较.结果表明:下击暴流风场的二维冲击射流模型模拟结果与三维冲击射流模型模拟结果吻合较好,即二维冲击射流模型是一种有效的下击暴流风场简化模拟方法;在边界层风洞中设置倾斜平板所模拟的下击暴流水平风速风场数值模拟结果和风洞试验结果具有较好的一致性,并与冲击射流模型数值模拟结果和现场实测结果均吻合较好,即在边界层风洞中设置倾斜平板可模拟下击暴流水平风速稳态风场特性.     

Au/VO2结构可调控红外吸收器

设计了一种基于Au/VO_2结构的可调控红外吸收器,由谐振贴片、介质夹层和金属背板3层结构组成。利用VO_2的温控相变特性,将部分田字形Au贴片结构替换为VO_2,通过改变环境温度对吸收器的吸收峰值、位置和带宽进行调控。由于VO_2具有温控相变特性,吸收器会在不同温度下表现出不同的吸波效果。当温度高于相变温度时,吸收器在远红外大气窗口形成一个吸收率为99.68%的吸收峰;当温度低于相变温度时,吸收器在中、远红外大气窗口分别形成吸收率为89.29%和99.83%的吸收峰。利用表面电流和磁场分布对吸收器的吸波机理进行分析,发现反向平行分布的表面电流激发出磁偶极子,进而产生强烈的磁谐振,达到吸波效果。最后分析了电磁波的极化方式和入射角度以及介质材料属性对吸波效果的影响,发现此吸收器具有较好的极化稳定性和大角度吸收性,并且吸收峰随着介电常数的增大向长波方向漂移。     

含随机分布散射颗粒的吸波体设计和性能分析

单层致密平板吸波材料除几个特殊的吸收峰外,很难在较宽的频段达到理想的吸收效果．通过在吸波体内导电媒质的“孤岛”化设计,制备了单层非连续体平板吸波材料．测试结果表明,在8～18GHz频段内,热压平板媒质只出现两个特征吸收峰值,含炭20％吸收效果最好,但超过10dB的有效频段只有约1GHz．而非连续体平板吸波材料由于和空间波阻抗的良好匹配以及内部“孤立”颗粒对电磁波的散射和吸收衰减,其反射损耗有较大提高;而且随着平板试样中“孤立”颗粒炭含量的增加,平板对电磁波的反射损耗也增加,当炭含量达到30％时,平板的反射损耗在8．5～18GHz宽频范围内都超过10dB,有效频段在10GHz以上．     

撞击流气固两相流动中曳力模型的分析

为研究水平对称撞击流中气固两相曳力模型对球形颗粒运动的影响,运用FLUENT软件对spherical、stokes-Cunningham模型以及一种新型曳力模型下的气固两相流进行了数值模拟。新型曳力模型利用FLUENT中用户自定义函数(UDF)程序实现。采用欧拉-拉格朗日方法计算流场速度分布、进出口压力差、颗粒在撞击流装置停留时间以及颗粒运动轨迹。结果表明,采用新型曳力模型模拟撞击流气固两相流动,其速度分布基本关于撞击面对称分布。对于不同曳力模型,气固两相撞击流装置进出口的压力差在24. 9～25. 0 Pa之间。采用新型曳力模型模拟颗粒在撞击流装置停留时间主要分布在0. 4～1. 0 s,其颗粒运动现象与实验结果在定性上是一致的。