喷雾对纳米粉尘采集效率的影响

结合射流负压吸气和湍流雾滴冲击纳米粉尘原理,自制出一套纳米粉尘采样装置.对装置的采集原理进行了介绍,考察了雾化、雾化润湿和双雾化系统对纳米粉尘采集效率的影响.研究结果表明：仅雾化系统对纳米粉尘的采集效率为35%左右;被雾化润湿过的纳米粉尘更易被捕获,装置的采集效率能达到53%;而高速紊乱的双喷雾系统对纳米粉尘的采集效率可高达80%.     

表面活性剂增强喷雾对褐煤细颗粒物的抑制

针对喷雾法对褐煤粉尘抑制性能较差的问题,对比了8种表面活性剂的表面张力和对褐煤粉尘的润湿性能,并研究了表面活性剂的添加对溶液雾化性能的影响.最后在模拟试验平台开展了喷雾抑尘试验.试验结果表明,褐煤粉尘表面的化学结构使得褐煤具有较强的疏水性,表面活性剂对褐煤粉尘的润湿性能不仅取决于表面张力还取决于表面活性剂自身的结构.表面活性剂的加入可以同时降低液滴的平均粒径并使得液滴的运动速度加快,增强其对细颗粒物的捕集性能.添加表面活性剂可以提高传统喷雾法对褐煤细颗粒物的抑尘效率,其中非离子表面活性剂曲拉通X-100溶液的抑尘性能最佳.装置内细颗粒物的质量浓度和数量浓度下降为15.13 mg/m~3和1.0×10~6 cm~(-3).对比采用纯水喷雾的方法,其质量浓度抑尘效率从53.7%上升到91.6%.     

PM2.5去除装置设计

设计一款PM2.5去除装置.装置的净化原理是水膜水洗和雾化水净化,PM2.5去除率为70%左右,去除效率较高.     

静电雾化技术制备大面积染料敏化太阳能电池

目的验证以静电雾化技术自动控制加工制备大面积染料敏化太阳能电池(DSSC)的可行性和优势,为大面积DSSC向工业化生产转化提供借鉴和参考.方法采用静电雾化喷射沉积的原理和技术,将其与计算机控制的精密定位装置和导轨相结合组装成自动加工平台,用以制备大面积DSSC的TiO2光阳极薄膜.结果通过扫描电子显微镜的观察表明利用静电雾化喷镀自动加工制备的TiO2薄膜表面均匀,颗粒之间结合紧密,TiO2纳米粒子相互连接构成二维网状、多微孔的结构,有利于提高光阳极对光子的捕获效率.实测数据表明组装成的并联结构大面积DSSC可获得4.21%的光电转换效率.结论利用静电雾化喷射沉积技术与计算机程序控制相结合构建成的自动加工装置制备大面积DSSC是可行的,从工艺上实现了大面积TiO2光阳极薄膜的高效率高质量自动喷涂加工.     

荷电粉尘在交变电场中的凝并与收集

应用类似于Ｗｉｌｌｉａｍｓ求声凝并系数的方法导出异性荷电粉尘在交变电场中的凝并系数,根据粉尘凝并过程趋于“自保分布”的概念,得出粉尘中位径随凝并时间变化关系式和异极性荷电粉尘在交变电场中的凝并除尘效率近似计算式·提出一种新型双区式电凝并除尘装置,在相同条件下,理论与试验研究结果表明:新型双区电凝并除尘装置的除尘效率不仅高于电除尘器,而且在结构上优于三区电凝并除尘装置·     

供水压力对气水喷雾雾化特性及降尘效果的影响

为了掌握供水压力对气水喷雾雾化特性及降尘效果的影响,基于自主研发的气水喷雾降尘实验平台,对不同供水压力下的气水喷雾喷嘴流量、雾化特性参数及降尘效率进行了测定.结果表明:随着供水压力的增加,喷嘴耗气量以指数形式不断递减,而耗水量以指数形式递增;喷嘴雾化射程和雾滴体积浓度均随着供水压力的增加而增大,而雾化角先增大后减小;随着供水压力的增加,雾滴粒径呈现先增大后减小的变化规律,且供气压力越大所对应的拐点供水压力越高;随着供水压力的增加,气水喷雾对全尘和呼吸性粉尘的降尘效率均呈现先升高后降低的变化规律;气水喷雾对不同粒径粉尘的降尘效率存在差异,分级效率随着粉尘粒径的增加呈现先增大后减小的变化规律;气水喷雾分级效率存在一峰值,位于峰值粒径区域的粉尘保持较高的降尘效率,峰值粒径与雾滴粒径保持相同的变化趋势.在矿山采掘工作业场所进行气水喷雾降尘时,供水压力即不能过高也不能过低,为确保全尘和呼吸性粉尘的降尘效率,应选择接近且略高于供气压力的供水压力.     

浓度场测量系统在喷油雾化角测量中的应用

喷油雾化角影响油气混合、缸内燃烧和发动机排放性能,借助浓度场测量和数字图像处理系统对喷油雾化角测量进行了研究.介绍了测量系统的基本原理及装置,并通过该测量系统对某种电控喷油器燃油喷雾角情况进行了实际测试,验证了该测量系统的实用性.     

应用渗透棒提高煤层注水综合效果的试验研究

为降低综采工作面空气粉尘浓度,减小粉尘对矿工及设备的危害,在阳泉二矿81201工作面开展渗透棒注水试验。通过渗透棒性能测试实验和渗透棒注水试验研究,分析渗透棒的性能及其注水效果。结果表明:渗透棒具有较强的抗蒸发能力、润湿保湿能力;渗透棒注水后,工作面主要生产工序处的降尘效率均在80%以上,较普通注水提高30%以上;煤体润湿半径达20 m以上,是普通注水的2～3倍,可减少注水钻孔数50%以上;渗透棒注水后,煤体失水率降低2～5倍,注水速度可提高50%以上,说明添加渗透棒能提高水的润湿能力,拓展注水润湿范围,改善注水效果,为类似条件下煤层注水提高降尘效果提供参考。     

微米和纳米钛粉尘层着火蔓延特性研究

为了解微细钛粉的层火灾危险性,采用标准热板测试装置和自制的粉尘层火蔓延实验装置,研究了微米和纳米钛粉尘层最低着火温度和火蔓延速率变化规律,并验证了热爆炸理论模型和粉尘层火蔓延速率模型的适用性.结果表明:钛粉尘层最低着火温度随粒径减小而降低,33μm钛粉和60~80nm钛粉的粉尘层最小着火温度分别为>400℃和230℃,与Thomas模型计算结果基本吻合;钛粉的层火灾危险性受粒径影响较大,实验测得微米和纳米钛粉的粉尘层火蔓延速率分别为13.60和500.57mm/s,均大于理论模型计算结果.研究结果对微细钛粉的层火灾安全评价和工业防火防爆设计具有参考价值.     

雾化电晕放电静电除尘的实验研究

采用模拟除尘装置,对雾化电晕放电和干式电晕放电的电晕起始状态、伏-安特性和除尘效率进行了比较,对雾化电晕放电中新的放电特性和除尘机制进行了分析.实验表明,在相同电压和较高烟气流量条件下,除尘效率从干式负电晕放电的78.2%提高到雾化负电晕放电的84.2%.其中雾化负电晕放电更适合应用于烟气中颗粒污染物的去除,而雾化正电晕放电中扩大的低温等离子区对雾化循环水的净化起到重要作用.     

空气和废气中ClO2测定方法的研究

利用KI，H2O，CCl4作吸收溶剂，采用溶液吸收法采集空气和废气中ClO2，吸收后再用紫外分光光度法或滴定法分析，用KI作为吸收剂，以一定的流量采气，采集30min，其采样效率及加标回收率为94．0％－101．5％，从而找出一种较理想的测定方法。     

准4π空间α探测器的研制

利用一种可带静电的塑料薄膜收集氡子体,然后测量其放射性活度浓度。为了提高测试精度首先设计了双光电倍增管或双金硅面垒对接结构,对取样塑料薄膜进行双面测试,而且光电倍增管面积相对塑料薄膜要足够大,距离尽可能的小,α粒子穿透率较高（实际穿透率达到89%）,从而可将呈球面辐射的α粒子转换为电脉冲,实现高精度α粒子计数测量。实验结果表明：基于该探测器的测氡仪器具有体积小,成本低,灵敏度高,操作简单,测试速度快等优点。     

双空腔电极静电雾化泰勒锥形貌特性

利用空腔针-板放电装置,研究了双空腔电极的泰勒锥形貌,并分析了影响雾化效果的因素.通过软件处理高速相机拍摄的图像,研究了不同电压和分离角度下的泰勒锥形貌、锥长和锥角等参数.结果 表明:可以通过弯曲处理来减弱双空腔之间的放电抑制作用.在同等长度下,单空腔电极与双空腔电极相比,双空腔电极的雾化效果与泰勒锥形貌都要更好,且在...     

纳米光纤探针探测光谱信息的新方法

提出一种用光纤探针激发和采集光谱信息的新方法.描述了纳米级光纤探针的制作方法和利用探针进行光谱探测的实验装置和实验方法,并与常规光谱探测方法进行了对比.这种方法具有可远程探测、活体检测、信号相对强度大、信息丰富等优点.     

大气中气相和颗粒相羰基化合物的AD-FP系统采集和GC-MS分析

建立了涂布固体吸附剂XAD-4 和衍生剂五氟苄基羟胺(pentafluorobenzyl hydroxylamine hydrochloride, PFBHA)的环形溶蚀器-滤膜(annular denuder-filter pack, AD-FP)系统, 联合气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometer, GC-MS) 同时采集和检测大气中气相和颗粒相羰基化合物的方法. PFBHA 涂布在环形溶蚀器内壁和滤膜上, 当大气样品经过环形溶蚀器时, 气相羰基化合物被吸附, 颗粒相则被采集到滤膜上, 样品用正己烷洗脱和氮吹浓缩后再进行GC-MS 分析. 研究结果表明: 当PFBHA 涂布量为15 μmol(气相)和0.8 μmol(颗粒相)、采样流速为5 L/min、采样时间5 h 时, 对单羰基和二羰基化合物的采集效率达到最佳, 为84%～95%; 上海市宝山区大气中羰基化合物浓度水平呈现出季节性变化(夏季＜冬季), 且颗粒相羰基化合物浓度与PM_2.5浓度呈正相关, 羰基化合物的气粒分配系数与温度呈负相关.     

掺杂铜和钒的纳米二氧化钛的光催化性能

采用溶胶-凝胶-水热后处理法制备掺杂铜和钒的纳米二氧化钛，并对所得的纳米二氧化钛光催化剂的成分、结构与光催化性能的关系进行研究。用X射线衍射、荧光光谱、紫外-可见漫反射光谱对其进行分析。研究结果表明：其晶粒直径约为6nm；电子-空穴分离效率提高；对可见光响应显著增强。通过光催化降解模拟实验，发现该二氧化钛粉末对甲基橙有机废水的降解率达到97．9％，所得到的掺杂纳米二氧化钛光催化剂扩大了对可见光响应范围，提高了光催化降解效率。     

LEACH算法最优数据采集方案

为了提高无线传感器网络低功耗自适应聚类路由算法(LEACH)的能量利用效率,首先建立了该算法的通信模型,得出了在簇形成阶段和数据采集阶段网络节点的能量消耗.其次分析了传感器节点每轮只采集一次数据和每轮采集多次数据这2种不同情况下所消耗的能量.最后通过对比节点在具有相同初始能量条件下采集信息量的差异,理论上推导出了最优化的数据采集方案,使得无线传感器网络节点在能量使用效率上有了较大提高,并通过仿真实验说明了它的可行性和正确性.实验结果表明,与每轮只采集一次数据相比,最优化采集方案能在其基础上提高33%的能量利用效率.     

基于Fluent的船舶辅锅炉喷油器喷雾数值仿真

为提高船舶辅锅炉热效率,减少燃油消耗率,保护燃烧室组件,预防机械故障,利用CFD商业软件Fluent6.2作为仿真求解器,用欧拉-拉格朗日模型对船舶辅锅炉喷油器的喷射雾化进行数值模拟,得到了油滴轨迹及雾滴空间散布情况等雾化特性数据,为船舶燃油锅炉雾化器设计、故障诊断与选用提供参考.     

褶型空气滤清器捕集效率及压力损失

为提高空气滤清器的减阻增效,采用计算流体力学(CFD)模拟技术,结合实验测试的方法,模拟计算颗粒在空气滤清器中的运动轨迹和颗粒在滤清器中沉积的分布率,得出颗粒在滤清器中容易沉积的部位.根据捕集效率实验数据,提出过滤介质捕集效率的多元关联计算式.通过建立二维及三维的CFD模型,模拟计算空气滤清器的流场分布和过滤压力损失,其计算机模拟结果与实验测试结果基本吻合.利用已建立的模拟模型,改变空气滤清器结构参数,替代部分实验模拟研究,得出空气滤清器的过滤压力损失与其各自影响因素的变化规律,以及空气滤清器过滤压力损失与其主要影响因素的单因素关联式.利用大量的模拟数据,回归分析提出空气滤清器过滤压力损失与其结构参数的多元关联计算式.