用特征时间燃烧模型模拟直喷式柴油机的燃烧

为了更好地模拟直喷式柴油机的喷雾及燃烧过程，对Kiva-3程序的喷雾和燃烧模型进行了改进，引入Kelvin-Helmholtz和Rayleigh-Taylor模型来模拟油滴破碎过程，采用改进的SheU自燃模型来模拟着火过程，为了综合考虑化学动力学和湍流对燃烧的影响，采用层流和湍流多重特征时间尺度燃烧模型来模拟燃烧过程．计算结果表明：在不同工况下计算所得的缸内压力、滞燃期和燃烧放热速率与实验结果吻合良好，着火点位于油束下游当量比略小于1的稀混合气区域；用改进的Kiva-3程序可以较好地研究直喷式柴油机的喷雾和燃烧过程，为进一步利用三维数值模拟计算来指导直喷式柴油机的参数优化奠定了基础。     

纳米铁粉燃烧特性研究

通过对粒径为50,100,500和20×10~3nm铁粉的比表面积实验(BET法)、燃烧热值实验和热分析实验,得到不同粒径铁粉的表面微观结构、燃烧热值和失重曲线,分析粒径对比表面积、燃烧热值的影响,研究不同粒径铁粉在10,20,30和40 K/min升温速率下的燃烧特性参数和动力学参数.结果表明:粒径减小,铁粉比表面积和燃烧热值均增大,当粒径为50 nm时,燃烧热值最高,其值为6 792.1 J/g.粒径增大,着火点温度、最高燃烧速率对应温度、燃尽温度升高,燃尽时间延长;升温速率增大,相同粒径铁粉的着火温度、最大燃烧速率对应的温度和燃尽温度升高,纳米铁粉的最大燃烧速率增大,而微米铁粉的最大燃烧速率减小.随着粒径和升温速率的增大,活化能和指前因子都增大且存在互补偿效应.     

燃烧效果最佳的混煤喷吹配比计算方法

在归纳和比较常用高炉喷吹配煤方法的基础上,以计算法配煤的思想为指导,提出了以实现最佳燃烧效果为目标的混煤模型.通过曲线拟合得到混煤着火点随高挥发分煤种配比增大而减小的关系曲线,混煤着火点下降速率减小到某一较小值时的混煤比例即为该煤种组合燃烧效果最佳的比例.应用该方法对四组不同煤种组合混煤进行配比优化,经静态燃烧性实验证明,该计算法所得结果准确可靠,有一定实用性.     

二甲醚-空气-N2／CO2混合气层流燃烧特性研究

利用容弹球形火焰法测量了常温、常压下不同稀释系数、不同当量比时二甲醚-空气-N2／CO2混合气的层流燃烧特性．研究结果表明：拉伸火焰传播速度、无拉伸火焰传播速度、无拉伸层流燃烧速率均随稀释系数的增大而减小．Markstein长度值随稀释系数的增大而增大,二甲醚-空气混合气中加入稀释气后提高了火焰前锋面的稳定性．二甲醚-空气混合气进行少量稀释后即可提高火焰的稳定性,继续增大稀释系数对提高火焰稳定性的作用不明显．无拉伸层流燃烧速率最大值随着稀释系数的增加向浓混合气方向偏移．随着稀释系数的增大,二甲醚-空气-稀释气混合气的稀燃极限向浓混合气一侧移动,浓燃极限向稀混合气一侧移动,可燃范围变窄．CO2作为稀释气对火焰传播速率和可燃区域的影响大于N2作为稀释气对火焰传播速度和可燃区域的影响。     

二甲醚-空气-N2/CO2混合气层流燃烧特性研究

利用容弹球形火焰法测量了常温、常压下不同稀释系数、不同当量比时二甲醚-空气-N2/CO2混合气的层流燃烧特性.研究结果表明:拉伸火焰传播速度、无拉伸火焰传播速度、无拉伸层流燃烧速率均随稀释系数的增大而减小.Markstein长度值随稀释系数的增大而增大,二甲醚-空气混合气中加入稀释气后提高了火焰前锋面的稳定性.二甲醚-空气混合气进行少量稀释后即可提高火焰的稳定性,继续增大稀释系数对提高火焰稳定性的作用不明显.无拉伸层流燃烧速率最大值随着稀释系数的增加向浓混合气方向偏移.随着稀释系数的增大,二甲醚-空气-稀释气混合气的稀燃极限向浓混合气一侧移动,浓燃极限向稀混合气一侧移动,可燃范围变窄.CO2作为稀释气对火焰传播速率和可燃区域的影响大于N2作为稀释气对火焰传播速度和可燃区域的影响.     

有机废气的催化燃烧

详细介绍了有机废气催化燃烧的机理、工艺流程、安全措施 ,并给出不同处理风量下的工程投资估算 ,结合工程实践介绍了催化剂的选择及预热温度的确定 ,净化装置中气流主体催化剂表面间发生的主要反应过程     

基于催化燃烧辅助供热的燃料电池低温启动过程研究

提出了一种解决燃料电池系统低温启动的策略,将氢气和空气预混合气体在燃料电池外部进行催化燃烧,然后将燃烧后的尾气通入燃料电池阴极流场和水流场以加热燃料电池系统.基于此低温启动策略,搭建了低温启动试验平台,研究了反应物混合气流量、氢气体积分数等参数对燃料电池低温启动过程的影响.试验结果表明:增大反应物混合气流量或增加氢气体积分数均能缩短低温启动时间;当流量为3L.min-1,氢气体积分数为5%时,电池内部温度在540s内上升到冰点以上温度,可以初步满足低温启动的要求.     

微型管道内氢气催化燃烧的数值模拟

根据空间气相和表面催化详细化学反应机理,应用耦合计算流体力学软件Fluent和化学反应动力学软件Chemkin,对氢气和空气的预混合气体在微型管道内的催化燃烧过程进行数值模拟,并讨论不同反应模型的燃烧特性以及导热壁、管壁材料(Pt,Si和Al)、预混合气体入口速度和当量比等因素对催化燃烧反应的影响.计算结果表明:表面催化反应对空间气相反应有抑制作用;在微型管道内,通过导热壁轴向间的传热,预热入口混合气体,使氢气燃烧更加充分;随着入口速度的增大,燃烧过程同时存在着表面催化反应和空间气相反应两种控制因素;管壁材料和当量比对氢气的催化燃烧过程有重要的影响.计算结果为在微动力机电系统中实现催化燃烧以及扩展燃烧极限提供了理论依据.     

SCR催化剂用于高温空气燃烧脱除NO_x实验

为了进一步降低高温空气燃烧(HiTAC)工业炉中氮氧化物(NOx)的排放量,将选择性催化还原(SCR)催化剂植入蓄热式换热室,进行了非稳态条件下的耦合系统实验研究.结果表明:催化剂具有优良的蓄放热能力,出口NO体积分数呈周期性变化,且包含线性下降段,耦合系统能够同时实现烟气余热回收与脱除NOx;NO转化率没有受到进口SO2与NO体积分数的影响,当氨氮摩尔比小于1时,呈线性增大,大于等于1时,基本不变;随着换向时间的延长和流量的增大,NO转化率分别增大和减小;进口混合气温度升高时,NO转化率最大值与稳态条件相比是滞后的.     

公共建筑通风空调系统聚积物燃烧特性研究

为了解公共建筑通风空调系统中聚积物燃烧特性,选取办公楼、餐厅、地下车库等数栋建筑,对其通风管道及设备部件表面附着的聚积物进行现场采样.通过对所采集样品的C、H、N、S等的元素分析,自然状态下的着火点参数、聚积物粒度等的实验分析,证实了通风空调系统聚集物在火灾发生时对促进燃烧的确切影响.实验结果还预测了被测建筑中通风空调系统最大可能发生火灾的区域.     

A Mathematic Model of Gas-diffusion Electrodes in Contact with Liquid Electrolytes

A mathematic model is developed which is applied to analyze the main factors that affect electrode performance and to account for the process of reaction and mass transfer in gas-diffusion electrodes in contact with liquid electrolytes. Electrochemical Thiele modulus φ^2 and electrochemical effectiveness factor η are introduced to elucidate the effects of diffusion on electrochemical reaction and utilization of the gas-diffusion electrode. Profile of the reactant along axial direction is discussed, dependence of electrode potential V on current density J, are predicated by means of the newly developed mathematical model.     

天然气汽车性能影响因素的试验

从进气量、混合气的热值、点火提前角度等七个方面分析了影响天然气汽车性能的因素。指出 ,天然气汽车动力性能下降的主要原因是发动机进气量的减少及混合气热值的偏低 ,采用天然气加浓混合气对提高天然气发动机的功率是有限的 ,要大幅度提高天然气发动机的功率 ,大负荷时减气加油是比较理想的方案。     

一类化学模型的动力行为

详细讨论了一类复杂的化学模型.首先,我们把参数平面分为稳定区域和不稳定区域;然后,应用分岔理论,证明了在平衡点处会发生Hopf分岔;最后,应用Matlab进行数值模拟.数值模拟的结果不仅显示了与理论分析的一致性,而且展现了模型的全局动力行为.     

含固定化酶颗粒反应器的动力学特性研究

在连续流动带搅拌的反应器中,突然导入固定化的酶粒子,随着流入反应器的流速不同,存在着两类响应:最小型和衰减型响应.这些响应可由临界Thiele模数决定,当Thiele模数大于临界值时,流出反应器的底物浓度呈衰减性响应;否则,呈最小型响应。决定不同响应的临界速度可由简单的实验方法求出,从而可决定反应速度常数。本文除扼要叙述这种方法的理论推导外,通过对固定化α-葡萄糖淀粉酶的动力学实验,证明随流入反应器流体流速的变化,的确存在两种不同的响应,并可确定临界流速及反应速度常数和Michaelis常数。     

连铸中间包底吹气过程水模型实验研究

以宝钢集团梅山钢厂1台连铸中间包为原型,采用自行设计的吹气装置于底部吹气,用水模型的方法研究了吹气对中间包过程的影响。实验结果表明,底部吹气显著地改变了中间包内的流体流动特征;当不吹气时,通过上挡板下部的液流以层流形式贴近中间包的底部流动,然后从出口直接流出,在中间包的停留时间较短,死区体积较大,不利于夹杂物的去除;吹气以后,上升的气流起到了气幕挡墙的作用,通过上挡板下部的液流,被上升的气流抬起,贴近液面流动;吹气有利于增加平均停留时间,缩小中间包的死区体积,此外,上升的气流对中间包的液流具有一定的清洗作用,有利于夹杂物的去除;吹气用于中间包去夹杂过程,不需要较大气体流量。在气体流量相同时,在水模型实验装置中3个位置吹气对中间包的平均停留时间、中间包的死区体积分数、最短平均停留时间的影响大致相同,但总体上,中间位置的吹气效果要好于其他2个位置的吹气效果。     

底吹冰铜吹炼炉中气-液流动状况的数学模拟

采用Eulerian-Eulerian模型描述了底吹冰铜吹炼炉内气液两相流行为,在模拟结果与实测结果一致的基础上,对双喷嘴在不同喷气角度下熔池内的气液两相流行为及气体含量进行模拟计算与比较.结果表明:随着喷吹角度的增大,喷溅情况相应有所减弱,在14°对喷角度下的喷溅现象最为严重.随着双喷嘴对喷角度的增大,射流轴线横向穿透距离增大,湍动能的分布区域也相应增大,气泡在容器中停留时间增加.但当夹角超过一定范围后,继续增大角度会使喷嘴口距离液面垂直距离减小,气泡在熔池中的停留时间反而减小,其中28°对喷角度下,熔池中的气体体积分数最大,而且湍动能分布范围最广.     

气相燃烧合成TiO_2纳米颗粒的形态与结构

建立了 CO气相燃烧合成纳米颗粒材料技术 ,利用 Ti Cl4 气相氧化合成粒度小于 1 0 0 nm的纯金红石相以及锐钛和金红石混合相的 Ti O2 颗粒。当混合温度升高、Ti Cl4 进料量减少、停留时间减小时 ,Ti O2 颗粒粒度减小。随混合温度升高、Ti Cl4 进料增大以及停留时间延长 ,Ti O2 颗粒中金红石含量增大。在反应物中加入 Al Cl3 作为晶型调节剂时 ,Ti O2 颗粒粒度减小 ,金红石含量增大。在 Al Cl3 含量 w>0 .0 5时 ,金红石达到 1 0 0 %     

毛细管中泰勒流的流动及液相分散特性

在竖直毛细管中以自来水为液相,氮气为气相,气液两相在泰勒流型操作范围内并流向上流动。采用CCD照相法获得流动参数,采用脉冲示踪法通过电导探针测定浓度-时间曲线。考察了表观气、液速对气含率、液栓长度、液相平均停留时间和轴向扩散系数的影响规律。结果表明,气含率在0.4~0.85间,随表观气速的增加而增大,随表观液速的增加而减小;液栓长度的范围是5~30mm,其变化规律则与气含率的相反;液相平均停留时间在6~11s,随着表观气、液速的增加而减小;轴向扩散系数的范围是20~110cm2/s,随表观气、液速的增加而增大,轴向混合加大;本文建立的彼克莱数关联式Pe=2.214Re^0.2ε_G^-0.364ψ_L^0.948 能够预测实验值,偏差在±20%以内。     

气相燃烧合成TiO2纳米颗粒的形态与结构

建立了CO气相燃烧合成纳米颗粒材料技术，利用TiCl     

非线性项在零点和无穷远处非渐进增长的高维变权p-Laplacian问题径向结点解的存在性

该文研究问题－div(φp(u))＝γm(x)f(u),x∈B,u(x)＝0,x∈B径向结点解的存在性.其中 B是RN上的一个单位球, N≥2, 1〈p〈＋∞, φp(s)＝|s|p－2s, m∈M(B)是变号函数且M(B)＝－(B)是径向对称的且.γ是一个参数,f∈C(,),对于s≠0 满足 sf(s)〉0.首先, 当满足f0,f∞∈(0,∞)时,引出上述问题的全局分歧结论; 其次, 给出序列集取极限的引理; 再次,当满足f0(0,∞) 或 f∞(0,∞), 且γ≠0满足一定区间时, 利用上述全局分歧技巧和连通序列集取极限的方法, 可以获得上述问题径向结点解的存在性,其中f0＝lim|s|→0f(s)/φp(s),f∞＝lim|s|→∞f(s)/φp(s).