Size distributions of major elements in residual ash particles from coal combustion

Combustion experiments for three coals of different ranks were conducted in an electrically-heated drop tube furnace. The size distributions of major elements in the residual ash particles (>0.4μm) such as Al, Si, S, P, Na, Mg, K, Ca and Fe were investigated. The experimental results showed that the concentrations of Al and Si in the residual ash particles decreased with decreasing particle size, while the concentrations of S and P increased with decreasing particle size. No consistent size distributions were obtained for Na, Mg, K, Ca and Fe. The established deposition model accounting for trace element distributions was demonstrated to be applicable to some major elements as well. The modeling results indicated that the size distributions of the refractory elements, Al and Si, were mainly influenced by the deposition of vaporized elements on particle surfaces. A dominant fraction of S and P vaporized during coal combustion. Their size distributions were determined by surface condensation, reaction or adsorption. The partitioning mechanisms of Na, Mg, K, Ca and Fe were more complex. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 50706013, 50721005 & 50720145604)     

ATRP法在纳米SiO_2表面接枝PBA及其对PVC的改性研究

采用原子转移自由基聚合法(ATRP)在纳米S iO2表面接枝PBA,并采用TEM及力学性能测试等手段研究了纳米S iO2及S iO2-g-PBA复合粒子的添加对聚氯乙烯(PVC)力学性能的影响.结果表明:用ATRP聚合方法有少量的PBA接枝于纳米S iO2表面;所制备的纳米复合粒子在PVC中较纳米S iO2粒子分散均匀,使纳米PVC/S iO2-g-PBA纳米复合材料的拉伸强度、断裂伸长率及断裂能均明显高于PVC及PVC/S iO2复合材料.     

磁增强负电晕放电特性和荷电方式研究

研究了磁增强负电晕放电特征,分析了这一过程的放电特性和磁场对极间不同区域的影响,比较了磁增强预荷电器和传统的预荷电器对静电增强过滤器效率的影响.结果表明:在磁增强负电晕放电中,磁场能有效地提高负离子和自由电子的浓度;磁增强负电晕放电自由电子的拉莫运动提高了放电电极附近的电离程度,使放电电流明显增长,使更多的正离子在电晕区积累,形成了和原电场方向一致的正离子电场,进一步增强电离,电晕区中积累的正离子形成的电场削弱了荷电区原电场强度;磁场的应用对扩散荷电机制有增强作用,对电场荷电机制不利.     

利用废旧塑料与粉煤灰制造建筑模板的研究

利用废旧塑料（聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯）与粉煤灰共混,采用热压成型的工艺制造塑料建筑模板,对模板不同配方条件下模板样品的断面形貌、密度、吸水率、冷热稳定性、冲击强度进行了研究。结果表明：随着粉煤灰用量的增大粉煤灰与废旧塑料之间的相容性变差,模板的密度与吸水率随着粉煤灰用量的增加而增大,模板的热膨胀率与冷收缩率随着粉煤灰用量的增加而减小。模板的冲击强度随着粉煤灰用量的增加而减小。     

回转窑内物料传输模型的研究

回转窑内物料平均停留时间（MRT）直接决定物料化学反应程度,它是回转窑设计的重要依据之一。在回转窑实验台上对5种不同的固体废弃物料和窑内风速、回转窑转速和回转窑倾角及物性参数改变的情况下进行了实验,获得了不同工况下物料MRT的变化规律：随着回转窑转速的提高、倾角增大和窑内风速增加,MRT减小;物料的物性参数中,休止角对MRT影响较大,休止角大的MRT小,而密度的变化影响相对较小。MRT对于以上各影响因素的敏感性差别也较大：回转窑转速对MRT影响是比较敏感的,特别是转速较小时;转窑倾角对MRT的敏感性则比较均匀;窑内风速在小回转窑转速、低窑内风速时对MRT的影响较为敏感。针对回转窑内物料传输影响因数众多、非线性机理强烈的特性,建立风速条件下物料传输模型（MMCAV）,并在回转窑转速倾角和一定风速条件下对模型进行了验证。在次高倾角（α=4.56°）时,MRT随窑内风速变化的情况,其中最大相对误差为7.1％。在低窑转速和高风速情况,总的平均相对误差为2.81％。用稻壳作为输运物料,把实验数据与Perry等模型对比发现：Perry模型在c=0m/s时,Saeman模型在c=0.41m/s附近时与实验值差异较小。风速的影响范围与回转窑倾角有较大关系,倾角α=3.04°时,风速c>0.41m/s必须考虑风速对物料输运的影响;而倾角α=4.56°时,c>0.25m/s就应考虑风速的影响。     

客车室内悬浮生物颗粒传播与控制数值研究

客车乘员舱空气品质与乘客大众身心健康息息相关,甚至直接关系到客车司机的驾驶安全。基于PISO(pressure-implict with splitting of operators)压力-速度耦合方案,采用Realizable k-ε湍流模型并运用欧拉混合法,模拟了某型空调城市客车内不同位置乘员的喷嚏活动及喷嚏污染物与空气的相间耦合流动,分析了室内气流组织流动规律,总结了该城市客车室内喷嚏污染物的浓度分布特点,揭示了喷嚏污染物的传播机理。针对喷嚏污染物分布范围大及其长时间滞留于地板附近的健康隐患问题,对空调送、排风口布置进行了改进,结果显示喷嚏污染物的沉积量显著减少,同时扩散范围有很大程度地缩小。     

循环加载下铸造铝合金中硅颗粒的破坏行为

研究了在等效应变幅为0.22%时ZL101 T6铝合金在单轴、比例、非比例圆形路径下的低周疲劳行为,并用金相显微镜观察了在循环加载条件下硅颗粒的破坏行为.结果表明:在循环加载下,硅颗粒表现出断裂和与铝基体界面分离2种破坏行为,但以断裂方式为主;硅颗粒的形貌、大小、分布对硅颗粒的断裂行为有重要影响,形貌率大、颗粒长轴方向平行于拉伸轴或位于试样表面、孔洞边沿突起的硅颗粒优先发生断裂;不同的加载路径可改变硅颗粒的断裂方式,在多轴非比例加载下,同一硅颗粒可能会在多个方向上发生断裂,而在单轴或比例加载下一般只能出现平行断裂或普通断裂;断裂硅颗粒可影响疲劳裂纹的萌生和扩展,在不同路径下硅颗粒的断裂速率由大到小依次是非比例网形路径、比例路径、单轴加载.     

云下颗粒物清除作用对雨水离子组成影响研究

采集并分析了2007年深圳4月份3场降水和泰安郊区7月份4场降水离子组成, 并测定了观测期间PM_2.5和PM₁₀中离子组成,研究颗粒物在云下冲刷过程对雨水中离子组分的影响。同泰安郊区相比,深圳雨水中主要离子浓度较低,雨水酸化较严重,云下冲刷对雨水中主要离子贡献较小。颗粒物的云下冲刷过程比较重要,PM₁₀中Ca²⁺和Mg²⁺清除比较大,NO^-₃,NH⁺₄和Cl^-的清除比较小,气体SO₂,H₂SO₄对雨水中SO^2-₄的贡献使SO^2-₄具有较高的清除比。     

准纳米级聚合物中空微球的制备与性能

通过低皂乳液聚合,制备了粒径略高于100.nm的聚合物中空微球,通过扫描电子显微镜观察微球的形貌,借助红外光谱仪、差示扫描量热仪和热重分析仪对其包埋与释放性能进行了表征.     

喷射沉积Al-20Si/SiCp复合材料的热疲劳行为

采用V型缺口试样对喷射沉积Al-20Si/SiCp复合材料进行了热循环试验,用光学金相显微镜和扫描电镜研究了在热应力作用下的热疲劳裂纹扩展方式和形态.结果表明:热疲劳裂纹优先在V型缺口处萌生;复合材料经一定的热循环次数后随相对密度的提高,裂纹扩展速率下降;在复合材料的三大相——α-Al基体、Si相以及SiC颗粒中,α-Al基体阻碍热疲劳裂纹的扩展,裂纹非连续性扩展;裂纹扩展方式受Si相的尺寸和分布状态控制,裂纹绕过Si颗粒向前扩展以及裂纹穿过Si颗粒向前扩展是裂纹碰到Si颗粒时常出现的两种机制;SiC颗粒与热疲劳裂纹有强烈的交互作用,加强SiC颗粒与基体的界面结合有利于提高热疲劳寿命.