柴油机燃用生物柴油的排放特性分析

近年来,生物能源以其燃烧质量高、排放清洁的特性得到社会各界人士的广泛认可和应用,文章主要就其在使用过程中的排放特性进行简要的分析和研究.     

吐鲁番光伏电站的出力特性分析

就吐鲁番市永盛光伏电站、鄯善县鄯善光伏电站运行特性进行了分析,根据光伏电站出力特性分析两座光伏电站的容量可信度,提出了其运行对电网运行的影响,同时将两座光伏电站之间以及与新疆电网其他地区光伏电站出力特性进行了比较分析,找出了其存在的差异,研究结论可为吐鲁番地区电网电源运行提供技术参考,可为有效提高吐鲁番地区风电、光伏清洁能源的消纳能力提供依据,对光伏电站接入后电网调度运行具有重要的指导意义。     

吐鲁番光伏电站的出力特性分析

就吐鲁番市永盛光伏电站、鄯善县鄯善光伏电站运行特性进行了分析,根据光伏电站出力特性分析两座光伏电站的容量可信度,提出了其运行对电网运行的影响,同时将两座光伏电站之间以及与新疆电网其他地区光伏电站出力特性进行了比较分析,找出了其存在的差异,研究结论可为吐鲁番地区电网电源运行提供技术参考,可为有效提高吐鲁番地区风电、光伏清洁能源的消纳能力提供依据,对光伏电站接入后电网调度运行具有重要的指导意义。     

农业秸秆烘焙特性及对其产物能源特性的影响

农业秸秆由于含水量高、能量密度低、不易储存等缺点,限制了其规模化应用。以稻秆、棉秆等典型秸秆为研究对象,采用固定床反应器研究了秸秆的烘焙及其对秸秆物化特性的影响。结果表明：烘焙后农业秸秆表观体积明显缩小,粒度分布更加均一化,可磨性能得到显著提升;固体含氧官能团数量减少,同时固定碳含量显著提升,氧含量明显降低,发热量明显提高;然而烘焙后质量产率和能量产率均有所降低,但能量产率始终优于质量产率。烘焙有利于秸秆能源特性的提高和物化特性的改善,对提高生物质品质有积极的作用。     

两相厌氧膜生物系统产气特性研究

在实验室条件下,以淀粉配制废水为原水对两相厌氧膜生物系统（ ＭＢＳ系统） 产气特性及其规律进行了试验研究,讨论并解释了该系统在能源回收过程中的现象和影响因素     

油菜秸秆燃烧特性及其主要气体产物表征分析

以油菜秸秆为研究对象,基于同步热分析、红外和质谱(TG/DSC-FTIR-MS)联用技术,系统研究了恒定升温速率下不同气流速率和样品粒径油菜秸秆的动态燃烧特性,并对其主要气体产物进行了定性和定量表征分析。研究结果表明：油菜秸秆在设定的不同因素水平条件下燃烧特性无显著差异,在燃烧阶段均析出较大量气体,主要包括大量的CO2以及少量NOx、SO2、HCl等气体,产生量依次递减,且气体随时间释放特性与热失重速率特性具有一致的对应关系。基于TG/DSC-FTIR-MS联用技术定量模拟研究油菜秸秆动态燃烧特性和气体排放特性,可为油菜秸秆环境友好型高效能源化利用提供方法学和基础数据支撑。     

柴油机燃用柴油/乙醇混合燃料的燃烧与排放特性

用醇类燃料作为石油的替代燃料是我国解决能源问题的一个重要途径.为此,重点研究了掺混10%和15%两种不同比例乙醇的乙醇柴油混合燃料的主要理化特性,对燃用多种比例乙醇/柴油的柴油机燃烧与排放特性进行了试验研究.试验结果表明:混合燃料燃油消耗率较高,对经济性影响不大,加入十六烷改进剂后,CO和NOX排放量进一步降低,但总碳氢排放量进一步升高.     

甘蔗叶剪切特性研究

甘蔗叶是我国一种储量巨大且亟待开发利用的生物质能源,为进一步开发利用甘蔗叶资源,在电子万能材料试验机上对甘蔗收获后的甘蔗叶进行剪切试验研究,测定了甘蔗叶鞘、叶脉中部、叶脉下部、叶薄片中部、叶薄片下部的剪切力学特性,并应用统计软件,得到甘蔗叶的抗剪切强度和剪切模量,并对其进行了比较与分析。结果表明:在甘蔗叶粉碎、切断等机具的设计过程中,应以甘蔗叶叶薄片的剪切性能作为设计的依据。     

沙漠仿生轮胎的静态特性和动态特性研究

运用试验和理论分析方法,对沙漠仿生轮胎的静态特性和动态特性进行了研究。建立了沙漠仿生轮胎接地变形、接地长度、接地宽度、接地面积、静刚度、动刚度和阻尼特性的预测公式。研究结果表明,所建立的预测公式能够反映沙漠仿生轮胎的静态特性和动态特性。     

典型农业生物质化学特性的比较与分析

以安徽省、江西省和上海市的典型生物质农作物秸秆(水稻秸秆、玉米秸秆、油菜秸秆和棉花秸秆)作为研究对象,通过测试生物质的化学组成特性,比较分析不同种类秸秆性质的异同,推断不同秸秆适宜的能源化利用途径。结果表明:玉米秸秆热化学转换时更易转化为CO、CO2,棉花秸秆热化学转换时更易转化为CH4;棉花秸秆不适合热裂解液化生成生物油,其次为玉米秸秆;水稻秸秆更适合生产乙醇;油菜秸秆不适于直燃发电。本研究可以为3个地区不同类型生物质能源利用时的原料选择及热化学转化设备的改进提供参考。     

不同型号的管道车在管道中运移的水力特性

针对传统管道水力输送的不足,提出了一种新型的节能环保运输方式：筒装料管道水力输送.管道车是此种输送方式的核心部件之一.采用理论分析与模型试验相结合的研究方法,对管道车的受力特点进行了分析,并探讨了不同型号的管道车在管道中运移的水力特性.结果表明,管道车的结构形式对其运行速度和输送能耗都有重要影响;型号为150 mm×80 mm的管道车运行速度和输送能耗都最大,型号为100 mm×80 mm的管道车次之,而型号为150 mm×70 mm的管道车最小.研究成果为进一步改进管道车结构提供了借鉴.     

文丘里施肥器空化特性数值模拟

采用数值模拟的方法对结构优化后的文丘里施肥器进行空化特性研究,探讨了空化影响施肥器性能的原因,揭示了施肥器内部流动耗能机理.研究结果表明:随着施肥器进出口压差不断增大,吸肥口负压值不断降低,吸肥流量不断增大,当吸肥口负压降低到最低值时,吸肥口负压值保持不变,吸肥流量将保持恒定,此后随着施肥器进出口压差不断增大,首先在喉部与扩散段连接处产生空化,并沿扩散段壁面向下游不断扩大增厚.通过比较不同压差条件下,施肥器不同截面的能量特征发现,未发生空化时,随着压差增大,喉部能量损失也增大,约占施肥器总损失的1/2左右;空化发生时,随着压差增大,喉部能量损失保持不变,而扩散段能量损失不断增大,这是由于空化的发展使扩散段流态恶化,空化区域外部及尾部产生大范围的涡,消耗较多能量,大量的无效能量损失使得施肥器吸肥效率急剧下降.     

螺旋轴流式多相混输泵叶轮域的能量特性

为了定量分析螺旋轴流式多相混输泵叶轮各区域的能量转换特性,在清水介质和气液两相介质下分别对螺旋轴流式多相混输泵进行数值模拟计算,通过分析叶轮域的能量变化规律来揭示流量和混输泵进口气体体积分数对多相混输泵叶轮各区域做功的影响规律.研究结果表明:叶轮所携带的机械能主要在叶轮中部传递给流体介质,大部分转换成了流体介质的静压能,且从叶轮进口到出口做功能力先增强后减弱;在清水介质下,随着流量的增大,叶轮前半部分做功能力逐渐增强,后半部分做功能力逐渐减弱;在气液两相介质下,随着进口含气率的增大,叶轮做功能力逐渐减弱,且进口含气率主要影响叶轮前半部分做功能力,而对后半部分影响较小.研究结果可为螺旋轴流式多相混输泵过流部件的优化设计提供一定的参考依据.     

基于LabVIEW的泵装置特性的自动测试

针对采用经验公式计算泵装置特性易产生偏差的现状,提出了一种实测泵装置特性的方法.通过吸入管吸水断面、泵吸入口断面以及泵出口断面、阀后断面的能量方程,推导了装置的管路特性公式.采用变频器调节流量,测量公式中相关参数,可以确定管路损失;再测量装置末端压能和所提升的高差,并拟合各数据点,可以得到泵装置的实际特性.用NI虚拟仪器、LabVIEW编程平台组成了测试系统,将推导的模型公式及相关数据编入图形化程序,便能根据数据点自动生成装置特性曲线,实现泵装置特性的自动测试.与传统经验计算所得的特性曲线相对比,本研究所得曲线基本吻合.     

离心式消防泵内流特性

为了研究离心式消防泵外特性、内流特性及空化特性,基于RNG k-ε湍流模型对某一比转数为24.7的离心式消防泵不同工况下的内部非定常流动进行数值模拟.结果表明:在关死点工况下,离心泵消防泵叶轮内部产生大量的失速旋涡,尤其在叶轮出口位置出现面积较大且极高湍动能的涡核分布,严重影响流道的通流能力,且造成较大的能量损失;随着流量增大,流道内的旋涡逐渐消失,流场趋于稳定,涡核分布基本保持稳定且对称;随着流量持续增大,离心式消防泵轴向力逐渐增大,在极小流量和极大流量工况下的轴向力波动相对较强;随着流量增大,径向力逐渐降低,且不同工况下径向力的矢量分布均呈现六齿形分布;随着流量的增大,离心式消防泵扬程特性曲线受空化的影响更加明显,随扬程曲线开始下降时的NPSHR也逐渐增大,但下降速度相对较慢.     

基于不等距叶片的串并联泵压力脉动

为研究叶片不等间距排布对串并联离心泵压力脉动的影响,基于转子自动平衡理论建立5种不等距叶轮模型.对比分析了不同方案下该泵的性能及压力脉动特性,以提高串并联离心泵的运行稳定性.结果表明:并联或串联运行时,在较小的最小角间距θ_min时,扬程和效率都有所下降,在最小角间距为56°或58°时,相比于叶片等间距(原始模型)布置时效率有所增大,其中效率的最大值都出现于最小角间距为56°时;不等距方案在435 Hz即1.5倍叶频处出现了新的脉动能量幅值,该能量幅值随着最小角间距的增大而逐渐减小,改善了脉动能量的集中分布;通过对蜗壳周向监测点压力脉动及主频脉动能量幅值的对比,在最小角间距为 56°时压力脉动幅值分布更均匀稳定,能量分布更加合理.     

单叶片离心泵水动力噪声特性数值分析

基于LIGHTHILL声类比理论,根据FW-H方程,采用计算流体力学与计算声学相结合的方式对单叶片离心泵的内部噪声进行求解,探究其不同流量工况下内部流场的声源特性.采用混合数值模拟的方法,运用SST k-ω湍流模型对离心泵进行非定常模拟,并导出声源信息,对其进行声学计算求解,同时分析不同流量下的单叶片离心泵的内场噪声,比较其影响.研究结果表明：单叶片离心泵压力脉动的能量主要集中在叶频及其低频段谐频处,内部噪声的能量主要集中在低频段,并且在叶频及其谐频处噪声的能量较高;随着流量的增加,蜗壳与叶轮流道内流态逐渐改善,二次流、流动分离现象减少,导致低频段的谐频噪声呈现明显的下降趋势.根据不同流量下的声功率级频谱分析可以发现,压力脉动的分布特性对于单叶片离心泵的内部水动力噪声有直接的影响.     

不同参数对双浮体波能装置水动力特性的影响

以双浮体波能装置为研究对象,提出了一套基于ANSYS-AQWA模拟双浮体波能装置振荡运动的计算方法,采用Fortran的二次开发,考虑了线性PTO阻尼的影响,并将运动的数值结果与NREL的试验结果进行对比验证.详细探究了不同参数(波浪参数、发电装置参数和PTO参数)对双浮体波能装置水动力特性的影响.研究结果表明:波浪参数方面,存在1个最优波浪周期,使波能装置的发电功率最大,且增加波高有利于波能的俘获;发电装置参数方面,浮子的吃水、直径及浮筒阻尼板的直径均存在最优值,使能量俘获因子达到最大;PTO参数方面,存在最优阻尼系数,并给出了工程实际中的相对参考值.研究成果可为振荡浮子式双浮体波能装置的研究和设计提供有价值的参考.     

船用喷水推进器内部流动特性分析

为了解航速对船用喷水推进器内部流动特性的影响,以轴流式喷水推进器为研究对象,基于ANSYS-CFX软件,采用N-S基本方程和标准k-ε湍流模型,对以额定转速5500 r/min以及不同航速条件下的喷水推进器进行全流域定常数值模拟,得到了不同航速下喷水推进器叶轮叶片在不同切面上的压力载荷情况,各个过流部件上的湍动能变化规...     

管道车在不同雷诺数条件下的输送特性

针对传统运输工具存在的能源危机问题,提出了筒装料管道水力输送技术,设计了一套旨在研究管道车输送特性的智能试验系统.通过对管道车进行动力学分析,划分了管道车的运动阶段,揭示了管道车运动的主要动力来源.采用理论分析与模型试验相结合的方法,探讨了管道车在不同雷诺数条件下的输送特性.试验结果表明：随着雷诺数的增大,管道车的运行速度、环状缝隙流速以及管内水流速度都增大,但增大的幅度不同,即环状缝隙流速的增幅最小,管内水流速度次之,管道车速度的增幅最大.当管道车运行速度、环状缝隙流速以及管内水流速度三者相等时,管道车的运行是最平稳的.此外,随着雷诺数的增大,管道车的输送量呈现先增大后减小的趋势,雷诺数范围在160 000～210 000时,输送量最大.最后,根据质量守恒定律建立了管道车在不同雷诺数条件下运动的数学模型,并与试验结果进行了对比分析,其最大相对误差不超过9%.