有限通道内热空气顺流掺混NaCl水溶液喷射闪蒸的数值模拟

为实现高浓度含盐废水的高效脱盐,开展了对有限通道内NaCl水溶液在喷射闪蒸和顺流掺混热空气共同作用下的蒸发性能研究。在实验研究的基础上,从该过程中过热度控制的非平衡蒸发到对流控制的平衡蒸发建立了贯通的数学物理模型,计算结果与实验结果的主体偏差小于5%。使用该模型在液滴群初始粒径为30～110μm、初始温度为120℃、初始盐质量分数为0～0.1、初始速度为20 m/s、掺混热空气速度为5～15 m/s、温度为100～200℃的范围内开展了数值模拟。结果表明：液滴群的温度、速度、粒径以及盐质量分数的分布均呈现雾羽边缘变化快、喷射轴线处变化慢的特点;随着喷射距离的增大,液滴群粒径、速度、温度的截面平均值均降低,而平均盐质量分数升高;液滴初始盐质量分数的增大对上述参数的沿程变化无明显影响。定义蒸发效率为给定喷射距离内液滴群总蒸发质量与初始质量之比,减小液滴初始粒径、提高掺混热空气温度的同时降低热空气流速是提高蒸发效率、强化液滴浓缩的有效途径。蒸发效率的半经验计算数值与模拟值主体误差小于±15%。该研究结果可为工业脱盐装置的设计和运行提供一定的参考。     

多孔GDI喷油器闪蒸喷雾溃灭形态分析

为深入研究多孔高压汽油直喷（GDI）喷射器在冷喷射和闪蒸条件下的喷雾特性,选用GDI喷油器,自制高压喷油控制系统,搭建了喷雾定容室试验平台。对3种典型闪蒸条件下的喷雾特性进行了燃油喷射过程实时控制试验。研究了不同喷射压力下乙醇汽油闪蒸喷雾的二维宏观形态和三维空间结构的演变特征。研究结果表明：闪蒸喷雾的结构主要由环境压力和燃油温度决定;较低的大气压力与较高的燃料温度都会加速闪蒸过程;较高的喷射压力使喷射过程更快、喷雾穿透延长、坍塌程度降低,较低的喷射压力使喷射过程的尖端穿透力较高。得出结论：通过揭示多孔GDI喷射器的闪蒸喷雾的形成规律,可为改善车用发动机性能提供技术参考。     

减压蒸馏塔模拟与系统设计实现

针对减压塔的结构特点，采用减压蒸馏装置的模块化模拟分析策略，把减压塔作为闪蒸过程与多个复杂吸收过程的串联流程，然后按照序贯模块法求解。对常减压蒸馏装置的模拟与优化进行了探讨，建立了该过程的模拟优化分析系统，可用于在线模拟分析、数据校正与优化控制。     

蓖麻油连续脱水工艺的研究

本文根据“闪蒸原理”设计了蓖麻油连续脱水反应装置,在单因子试验和正交试验基础上,确定了最佳工艺条件,产品DCO碘值可达134.39,为工业化连续生产DCO提供了设计依据。     

有固相析出的多效两段蒸发 系统模型与过程模拟

建立了带有冷凝水闪蒸的有固相析出的多效两段蒸发系统的常规设计数学模型,模型将系统的相平衡关系用回归式表达,使模型可以用计算机编程求解,避免了手工计算结合查相图的烦琐的计算过程;利用矩阵方程具有结构清晰和高度模块化的特点,将系统的物料衡算和热量衡算方程组写成矩阵方程的形式,只要保留或舍弃矩阵方程中的相关块矩阵,模型就能代表没有冷凝水闪蒸或没有固相析出的多效两段蒸发系统常规设计模型;采用迭代法结合矩阵法来求解模型,算例表明,冷凝水闪蒸对多效两段蒸发系统是有效的节能措施,算法收敛速度快、收敛稳定性好。     

复杂并流多效蒸发系统的模拟

建立了复杂并流蒸发系统的数学模型,提出了一种采用常规迭代法求解的计算方法,采用面向对象的Pascal语言编制了该算法的计算程序,可对二效至七效常规和复杂并流蒸发系统进行模拟计算。以碱液为例,对三效并流的5种流程进行了计算和比较,结果表明模型准确、高效,是一种很好的工程算法。     

单级和两级地热发电系统能量转换分析

 地热资源是一种重要的可再生能源,但是中国地质和地热资源复杂。为了更好地利用这种能源,基于热力学基本原理,采用数值计算和模拟,对包括单级闪蒸、双工质循环、两级闪蒸和闪蒸-双工质联合地热发电的单级和两级地热发电系统的主要性能指标进行了对比和分析。结果表明,采用直接冷却方式的单级和两级地热发电系统的各项性能指标均优于间接冷却;两级发电系统的净发电量高于单级闪蒸的净发电量,地热水温度较高时,尽量采用两级发电系统;闪蒸-双工质地热发电系统的最佳闪蒸温度较高,产汽率较低,既有利于减少设备体积,也可以使发电系统处于正压运行,可以提高系统的运行效率。     

地热闪蒸-双工质联合发电系统最佳参数选择

 介绍了地热闪蒸-双工质联合发电方式,通过数学模拟,分析地热水温度对单位热水发电量、热效率和最佳温度的影响,计算结果表明,地热水温度为80℃时,闪蒸系统采用直接冷却和间接冷却方式的联合发电系统的单位热水净发电量分别为1.08和0.86kW·h/t,地热水温度为150℃时,闪蒸系统采用直接冷却和间接冷却方式的联合发电系统的单位热水净发电量分别为6.57和6.35kW·h/t;采用直接冷却方式的联合发电系统的发电量以闪蒸发电为主,采用间接冷却方式的联合发电系统的发电量以双工质发电为主;当热源温度为100、130和150℃时,采用直接冷却和间接冷却方式的联合系统的最佳温度分别为80和85℃、100和115℃、125和140℃。地热闪蒸-双工质联合发电技术可以为中国中低温地热资源开发提供技术支撑。     

海水淡化技术的现状和存在的问题及对策

简述了国内外海水淡化的现状,对蒸馏法和反渗透法进行比较,侧重针对目前海水淡化技术存在的一些问题,提出一些具体建议。     

沥青沉积机理与模拟方法

在注气提高采收率过程中,沥青沉降经常严重妨碍了采收率的提高。因此,有必要研究沥青沉积的理论预测方法,帮助人们在设计注气与生产方案时,充分考虑这一因素的影响,以避免或减小它的危害。在前人对沥青沉降机理研究成果基础上,提出了用状态方程模拟沥青沉积的方法;并采用了三相闪蒸方程与考虑沥青沉积三相闪蒸数值算法。该方法不仅能对沥青沉积进行量化模拟,同时也能进行汽液固三相相平衡计算。