大型管中悬浮流燃烧加速的研究

分别在长９ｍ，内径０．１４ｍ与长１２ｍ，内径０．１４ｍ配有特殊喷雾和喷粉系统的大型水平燃烧管中，对戊烷气云与铝粉粉尘的燃烧加速诱导激波现象进行了实验研究，其结果反映了气云与粉尘悬浮流火焰在管内的传播规律，基于双流体模型，利用分裂格式，ＭａｃＣｏｒｍａｃｋ格式及ＴＶＤ格式对两相反应流的基本方程进行了数值求解，计算结果与实验结果较为吻合。     

高温空气燃烧的燃烧特性及环境特性分析

从燃烧理论入手，计算了甲烷在不同条件下的燃烧特性，并对不同条件下燃烧特性及环境特性进行了研究对比；理论计算证明了CO2稀释空气对改善燃烧特性及减少污染物的生成更有效。     

超声悬浮气浮混合式悬浮的承载力特性研究

为了确保在一定的振动幅度和精度的条件下提高气动悬浮的承载力,提出了一种采用超声悬浮气浮混合式悬浮方式来提高气动悬浮承载力的新方法。通过ANSYS软件对超声悬浮核心部件(压电换能器)进行优化设计加工,制作了混合式悬浮装置实验样机,并进行了悬浮能力的测试,得到的实验测试结果与理论计算结果相一致。优化后的圆盘压电换能器可悬浮起质量为3kg的物体,单位面积的悬浮质量可达59.7g/cm2。实验结果表明,该混合式悬浮装置的悬浮承载力大于超声悬浮与气动悬浮的承载力之和,当供气压力为0.2 MPa时,混合式悬浮承载力约等于2倍的超声悬浮承载力与气动悬浮承载力之和。因此,该混合式悬浮装置可大幅度地提高气浮支承的悬浮能力,并且不改变气浮支承的振动幅度和精度。     

螺旋悬浮燃烧式退火炉的构思与特点

本文根据笔者对国内目前惯用的可锻铸铁退火炉的调研结果,分析了旧式退火炉的弊病,並在此基础上引入了研制螺旋悬浮燃烧式退火炉的理论构思。文中还介绍了这种新型退火炉的技术特点和其应用的部分效益。     

煤粉燃烧动力学参数的试验

在研究煤粉动力学参数时,采用的方法主要有以下几种热重分析、DTFS和小型热模试验。采用自制的气固反应动力学试验装置,通过气体成分的连续检测,对几种煤粉的反应动力学过程进行了试验研究,并通过数学计算,确定了煤粉燃烧过程的一些动力学参数,如燃烧速率、颗粒表面温度,反应活化能和指前因子。除无烟煤之外,本文还选择烟煤进行了尝试性试验。所得结果,对工业流化床反应器的设计有一定的指导意义。     

静电悬浮微硅陀螺的空气阻尼特性

为保证静电悬浮微陀螺在工作状态下具有期望的动态特性,需要得到微陀螺六自由度运动的空气阻尼模型。根据流体力学和分子动力学的基本理论,在考虑空气流动状态、温度和气膜可压缩性的基础上,构建了描述微陀螺压膜阻尼特性的Reynolds方程,以及描述滑膜阻尼特性的Couette流模型。将微陀螺表头内部气膜分成了8个区,推导了气膜在大间隙振动、径向摆动和轴向旋转时的气膜阻尼系数。根据微陀螺的结构参数进行气膜阻尼仿真,结果表明:轴向压膜阻尼对微陀螺支承系统的动态特性影响最大,气膜间隙-气膜阻尼系数曲线呈抛物线型,气膜阻尼系数随温度呈线性变化。     

水平悬浮电磁铸造悬浮特性研究

设计和建立了水平交流悬浮电磁铸造装置，实验研究了金属在交变电磁场中悬浮的特点．测定了磁场分布和悬浮力，考察了主要因素的影响规律．结果表明，除电流外，屏蔽宽度、金属所处位置和屏蔽－金属液回路的电阻值也对悬浮力有较大影响．     

液化石油气-氢气-空气层流燃烧特性的研究

研究了定容燃烧弹中不同过量空气系数(0.6～1.4)、掺氢比例(0～60%)和初始压力(0.081～0.124 MPa)下的液化石油气-氢气-空气混合气的层流燃烧现象,分析了过量空气系数、掺氢比例、初始压力等因素对规范化质量燃烧速率、燃烧持续期等层流燃烧特性参数的影响.研究表明:当过量空气系数在0.8～1.0范围内取值时,混合气的规范化质量燃烧速率和压力升高速率取最大值.随着初始压力的降低,规范化质量燃烧速率升高,燃烧持续期缩短,浓燃和稀燃更加明显;随着掺氢比例的增加,压力升高速率增加,混合气的规范化质量燃烧速率增加,燃烧持续期显著缩短,短的燃烧持续期所对应的过量空气系数范围变宽.     

微型凹腔燃烧器内氢气/空气的预混燃烧特性

使用计算流体动力学软件FLUENT,并采用详细的化学反应机理,对当量比为0.5的氢气/空气预混气在带凹腔的平板型微通道内的燃烧特性进行了数值模拟.探讨了进气速度和凹腔的长深比对微通道内的温度场、燃烧效率和排烟温度的影响.计算结果表明:随着进气速度的增大,火焰被吹向下游,并且使火焰变得狭长,这会使得壁温分布更加均匀;在同一长深比下,燃烧效率随着进气速度的增加而降低,而排烟温度随着进气速度的增大先升高后降低;当长深比从1增大到3时,增大凹腔的长深比能拓展吹熄极限;长深比从3增大到4时,其吹熄极限相同.     

大气颗粒物PM2.5的消光特性研究

基于Mie散射理论,对大气颗粒物PM2.5的消光特性进行了研究,建立了混合颗粒系统消光系数的理论及等效计算方法.计算表明,不像大颗粒,PM2.5单颗粒的消光效率因子强烈地依赖于折射率和粒径;多颗粒的消光系数随粒度增加而增大,在强吸收时,也随分布宽度增加而增大;其随波长的变化与折射率、分布有关,往往是非单调的,而对混合的颗粒系统,还与混合比有关.分析表明,我们提出的消光系数的理论及等效计算方法也为实际大气颗粒物的光学特性研究提供了一个新的研究手段.     

晋城市空气总悬浮颗粒物污染现状及防治对策

晋城市是山西省空气污染较重的城市之一。本文通过对晋城市历年“空气例行监测”和“2000年晋城市空气质量周报”数据研究、分析,得出了晋城市空气中总悬浮颗粒物（TSP）污染的现状及引发的原因,并提出了相应的防治对策。     

挤压铸造颗粒增强金属基复合材料过程中液态金属浸渗和传热行为的分析

挤压铸造颗粒增强金属基复合材料（ＭＭＣｓ）过程中，挤压压力、熔体的预热温度、预制件的体积分数、颗粒的半径等都将对压力浸渗效果乃至最终复合材料的力学性能产生深刻的影响．分析了挤压铸造ＭＭＣｓ过程中液态金属浸渗和传热行为，推导出挤压铸造ＭＭＣｓ过程中，液态金属浸渗规定深度所需要的时间，随着无量纲压力Φ的增大，浸渗所需的时间τ＊缩短；但当Φ值很大时，Φ的升高使τ＊的减少不明显．建立了挤压铸造ＭＭＣｓ过程中液态金属浸渗区和未浸渗区的温度平衡方程，并求出了差分解．     

对广东大气中酸性粒子的研究

利用电子显微镜对中国广州和珠海大气中的酸性粒子进行了研究，通过一个二级粒子撞击器将粒子分为二部分：粗大粒子（ｒ〉１．０μｍ）和微小料（ｒ≤１．０μｍ），然后对采集中电镜膜片上的粒子进行形态分析和复合薄膜法分析，在电镜下，酸性粒子可以通过卫星滴结构检出，粒子中的ＳＯ＾２－４可以通过同心圆环状结构检出，观察表明，在广州大气中的酸性粒子主要是硫酸；珠海大气中的酸性粒子有硫酸和甲磺酸，这一研究提供了直接的     

催化燃烧VOCs的三种过渡金属催化剂的活性比较

利用浸渍法将过渡金属硝酸盐溶液沉积在γ—Al2O3上,通过焙烧制得三种过渡金属氧化物催化剂CuO／γ-Al2O3、CdO／γ-Al2O3和NiO／γ—Al2O3,通过催化燃烧销毁乙醇、丙酮和甲苯的实验,对催化剂活性进行了评价．实验结果表明,在催化剂作用下,三种挥发性有机化合物VOCs催化燃烧的起燃温度和完全燃烧温度都明显低于它们的燃点,其中CuO／γ-AlO3催化剂的催化活性优于CdO／γ—Al2O3和NiO／γ—A12O3催化剂,它对丙酮、乙醇和甲苯的催化起燃温度分别是180,190和230℃,另外对于催化燃烧VOCs,挥发性气体分子的极性越大就越容易被氧化。     

组合电器自由金属颗粒的电场分析与缺陷诊断

为了准确识别组合电器(gas insulated switchgear,GIS)自由金属颗粒缺陷,研究了GIS母线气室金属颗粒的受力情况、运动特性,用仿真方式分析了不同位置颗粒的电场分布,归纳了金属颗粒的缺陷表征,比较了颗粒缺陷的检测方法,找到了识别颗粒缺陷的主要图谱和诊断方法,并用案例进行了验证。研究结果表明:金属颗粒在GIS母线气室中,其所处位置不同,受到的电场力也不同,电场力越强,颗粒运动越剧烈,更易引起局部放电; GIS设备内部存在金属颗粒缺陷时,信号幅值图、波形图、飞行图和声音等主要图谱能够有效反映缺陷类型,检测时通过多图谱诊断方式可准确识别颗粒缺陷。     

安塞低渗透油藏回注水中悬浮颗粒堵塞规律

 回注水中的悬浮颗粒能严重堵塞储层,造成渗透率下降,导致安塞油田注水难、采油难。为了提高注水效果,急需确定安塞油田合理的回注水悬浮颗粒指标。以5 种不同的粒径的悬浮颗粒在3 种不同浓度条件下,分别对安塞天然岩心进行室内流动实验。结果表明：岩心渗透率开始随着悬浮颗粒溶液的注入缓慢下降,达到一定注入量后,能够较长时间处于某一平稳值;悬浮颗粒溶液浓度ρ>2.0 mg/L,渗透率损失大于30%;ρ≤1.0 mg/L且粒径d<0.730 μm,渗透率损失小于30%;1.0 mg/L<ρ<2.0 mg/L,且d<0.730 μm,渗透率损失有大于30%,也有小于30%,由浓度与粒径二者共同作用;0.730 μm≤d≤ 2.100 μm,渗透率损失大于30%。各油田回注水时,颗粒粒径范围区间应尽量小,其平均值应与储层的平均孔喉相差较大;安塞低渗透油藏注入悬浮颗粒溶液ρ<1.0 mg/L,d<0.730 μm。     

Fe3O4复合粉体的制备及其对重金属离子的吸附性能

本文研究了Fe3O4复合粉体的制备及其对重金属离子的吸附性能。采用溶剂热法合成出磁性Fe3O4纳米粉体,通过改进的St?ber法和沉淀聚合法对Fe3O4颗粒进行包覆SiO2和PMMA修饰,在氨基改性后进行了重金属离子的吸附测试。采用扫描电子显微镜（SEM）、X-射线衍射仪（XRD)和傅里叶变换—红外光谱（FTIR）对所制备的颗粒进行了组成、结构和形貌表征;通过紫外-可见分光光度仪（UV-vis）测定离子浓度来评价复合颗粒对金属离子的吸附性能。结果表明,制备的黑色Fe3O4粉体为尖晶石结构,室温下具有超顺磁性,有很好的磁分离性能;包覆后,得到了均匀、完整的复合微球,粒径大约800 nm;室温下,当pH=6时,微球在2.5小时时对Cu2+的最大吸附容量约为170 mg/g;当pH=7时,微球在2.5小时时对Ni2 的最大吸附量达到72 mg/g。     

悬浮颗粒在孔喉中的微观运移模拟研究

悬浮颗粒多孔介质微观运移模拟正逐渐成为颗粒堵塞机理研究和地层伤害评价的一种快速而有效的研究方法,基于颗粒离散元方法建立了一种悬浮颗粒在多孔介质中运移的微观孔隙模拟方法。通过拟合宏观力学参数生成了Antler天然砂岩骨架颗粒模型,建立了骨架颗粒流体耦合孔隙网络模拟方法,通过达西线性流验证了骨架颗粒流体耦合模型的正确性。之后在分析悬浮颗粒受力基础上,建立了耦合的悬浮颗粒侵入模型,模型考虑了侵入颗粒与流体、侵入颗粒与骨架颗粒的相互作用。模拟结果表明,在发生贯穿性堵塞时粒径小的悬浮颗粒造成更大地层伤害,初始孔隙度大的岩芯的渗透率降低幅度较大,因此在防止地层伤害注水方案设计时要针对具体地层的孔隙度和渗透率情况严格控制悬浮颗粒的粒径和浓度。