基于全因子试验碱液循环泵固液两相流数值计算与性能预测

通过全因子试验设计并结合欧拉-欧拉多相流模型对碱液循环泵进行全流场固液两相流动数值模拟,对含不同颗粒直径(0.2,0.6,1.0 mm)、不同颗粒体积分数(5%,15%,25%)和不同颗粒密度(2 400,2 800,3 200 kg/m³)时碱液循环泵的外特性数值解进行定量分析.结果表明:颗粒体积分数以及颗粒体积分数与颗粒密度的交互作用对碱液循环泵外特性影响较大;颗粒直径与颗粒密度作为与颗粒质量相关的量,对流场的作用也较为相似.建立了不同颗粒属性与碱液循环泵外特性相关的数学模型,并对碱液循环泵输送含有固相颗粒介质的外特性进行定量数值预测,为碱液循环泵的水力设计提供了理论参考.     

考虑不可凝结气体的空化流模型及数值模拟

以均相流假设为基础建立了一种基于输运方程的空化流模型,该模型在质量传输方程中不仅考虑了蒸发和凝结的机理,而且考虑了不可凝结气体的影响.采用RNG k-ε湍流模型,并引入与混合密度相关的修正函数对湍流涡黏性系数进行修正.应用文中的空化流模型,对NA-CA66翼型进行了定常空化流动数值模拟,翼型吸力面的压力系数分布曲线与试验结果吻合很好.在此基础上,进一步研究了模型中不可凝结气体质量分数以及不同进口湍动能和湍流耗散率对空泡形成和发展的影响,确定了模型中不可凝结气体质量分数、进口湍动能和湍流耗散率的合理取值.应用空化流模型对非定常空化流动进行了数值模拟,数值模拟结果清晰地反映了翼型表面空化云的初生、成长、脱落和溃灭的全过程,并指出反向射流是引起空化云脱落的重要原因.非定常计算得到的斯特劳哈数与试验相吻合,进一步验证了该模型在空化流数值计算中的可靠性.     

柴油机冷却水的正确添加与使用

柴油机工作时,燃油在气缸内燃烧产生大量的热,温度可达到1800～2000℃。如果不进行冷却,会造成直接与高温气体接触的金属零件膨胀、变形,失去工作能力,以及润滑油变质、烧焦,失去润滑作用等等。但温度并不是越低越好,温度过低（一般冷却水温度小于60℃）时,废气中的水蒸气会在气缸壁凝结成水,废气中的酸性气体如二氧化碳溶入水中形成酸,腐蚀气缸等零件,造成气缸的低温腐蚀。     

生物质流化床气化中试实验研究

在生物质流化床气化中试装置上考察了不同原料、当量比和水蒸气配比工况下的温度分布、燃气特性和稳定性等气化特性。结果表明:木屑、稻壳和2种颗粒燃料的气化气体体积分数范围为:H227.1%~30.4%、CO 29.7%~32.6%、CO225.3%~27.9%和CH44.9%~5.8%;使用木屑和稻壳为原料可比颗粒燃料获得较均匀的气化温度分布,增加当量比和水蒸气配比可使流化床温度分布更均匀;在气化炉密相区,随气化炉高度增加,H2和CO体积分数升高,CO2和O2体积分数降低;在稀相区气体组分含量随高度变化平缓;改变气化介质、当量比、水蒸气配比和二次风配比可显著影响气化气体焦油含量;木屑水分的提高会降低气化稳定性,稻壳气化过程中易出现炉底温度骤升现象,颗粒燃料气化过程中易导致密相区温差和压差持续升高。     

胡椒快速脱皮的试验分析

采用酸、碱液法进行了胡椒脱皮的试验，研究了提高胡椒脱皮效果的方法及影响脱皮效果的主要因素。结果表明，影响胡椒脱皮效果的主要因素是溶液质量分数、质量比和搅拌时间，其中溶液质量分数最为显著；采用低质量比及低质量分数的酸液进行脱皮对提高胡椒脱皮的效果显著。     

如何防止发动机温度过低

发动机温度过低会使发动机腐蚀磨损加剧,这是因为在燃烧过程中产生许多酸性物质。如果冷却水温度较低或者低温启动频繁,燃烧生成物中的酸性物质和水蒸气极易凝结在汽缸壁上,若汽缸壁上的润滑油膜不足,酸性物质与汽缸镜面金属直接接触,就会对汽缸腐蚀,在摩擦力作用下,汽缸的金属脱落形成腐蚀性磨损。所以说要防止发动机的低温运转或减少发动机低温运转时间,尤其是在冬天这     

蛋白/蔗糖酯界面作用对冰淇淋脂肪球低温失稳的影响

采用脱脂乳蛋白和大豆分离蛋白两种不同组成和结构的蛋白质构建冰淇淋乳液,通过分析蛋白质/蔗糖酯的红外光谱、脂肪球表面蛋白质吸附特性、zeta电位、粒径以及搅打凝冻后乳液的微观结构,研究蔗糖酯质量分数对两种蛋白乳液体系脂肪球低温失稳的影响;在最佳蔗糖酯质量分数条件下,采用大豆分离蛋白对乳蛋白进行不同比例的替代,探究不同蛋白...     

油气田套管用钢两相流流动腐蚀

采用旋转圆柱电极流动腐蚀装置并辅以电化学工作站,研究了不同砂粒质量分数、不同流动腐蚀时间对N80油气井套管钢在含砂、含Cl^-液固两相流中流动腐蚀的失重速率和腐蚀电化学行为的影响规律.利用Smartzoom 5超景深三维数码显微镜对流动腐蚀后试样表面进行分析表征.结果表明:N80钢在含砂、含Cl^-液固两相流中的流动腐蚀形貌为典型的颗粒切削痕迹,并伴有腐蚀凹坑,流动腐蚀机理为机械冲刷和电化学腐蚀协同作用;在砂粒质量分数1%~3%的范围内,随砂粒质量分数增大,流动腐蚀速率增大,砂粒质量分数增大到4%以上后,较大的砂粒质量分数形成“屏蔽作用”,反而降低了流动腐蚀速率;在2种因素变化情况下,N80钢流动腐蚀阴极极化曲线极化率远大于阳极极化曲线极化率,腐蚀反应受阴极氧的去极化反应控制;随时间的增加,N80钢流动腐蚀失重量呈线性增加,腐蚀速率逐渐降低,在9 h时达到最低,之后腐蚀速率反而升高.     

松木屑成型颗粒制备富氢产品气试验研究

基于生物质气化技术,采用下吸式气化炉为反应器,以高温水蒸气作为气化剂,选取温度和S/B(水蒸气流量与生物质气化量比)作为影响因素,炉体温度的变化范围700~950℃,S/B取值范围0.3~1.0,对产品气的组分变化规律进行分析,探讨了炉内的气化反应特性。试验结果表明,下吸式气化炉碳层内的水蒸气气化反应及焦油裂解反应对制取富氢燃气有重要作用,H2和CO的产率随温度的升高而增加,在温度增加到一定值后,H2体积分数达到峰值,继续升高温度导致H2的体积分数有所下降。S/B的增加有利于产品气中的H2含量的提升,但吸热反应造成炉内床体的反应温度下降,抑制H2体积分数的增加。在本试验条件下,H2的体积分数最大达到47.67%,对应的工况S/B为1.0,温度为900℃。     

农用机械表面碳化硅电沉积涂层的耐蚀性研究

为研究农用机械底盘、外表面上碳化硅电沉积涂层的耐蚀性,根据电沉积理论,应用纳米流体电沉积技术在铁基表面制备碳化硅涂层,并对不同条件下制备的涂层在不同腐蚀环境中进行腐蚀实验,应用SEM技术对腐蚀后表面进行表征。结果表明,碳化硅电沉积涂层在酸、碱、盐环境中均表现出较强的耐蚀性,对基体表面可起到较好的防护效果。     

基于热交换和集水仿生原理的作物蒸散凝结灌溉技术

根据作物蒸散、热交换、水气凝结、集水仿生学和节水灌溉的原理,系统提出一项农业节水新途径——作物蒸散凝结灌溉。通过创造低温凝结条件,聚集、冷凝作物蒸散发的湿热水气并高效收集,最后回灌到土壤中供根系吸收,如此循环往复,形成闭合的土壤-植物-大气连续体（SPAC）水分微循环。蒸散水气凝结和收集效率,水气回收率、能耗效率是衡量该项技术的关键参数。该技术适合严重缺水但新能源丰富的干旱、半干旱地区,实施方式分温室地源热泵型、空调除湿型和大田仿生集水型3种类型。未来技术研发重点在于高效集水仿生材料的突破和系统结构与运行     

气调保鲜液氮充注沉浸式汽化器工作特性研究

针对液氮充注气调方式液氮温度较低,直接充注将对果蔬产生冻害问题,为提高液氮汽化器出口温度的控制精度,提高冷量利用率,设计了一种蓄冷液氮充注沉浸式汽化器并搭建试验平台,研究盘管长度、蓄冷剂类型和液氮流量等因素对汽化器工作特性的影响。基于传热理论建立了汽化器出口温度计算模型。计算得到的汽化器出口温度与试验值基本一致,相对误差为2.01%和8.06%。试验结果表明:盘管长度、蓄冷剂类型和液氮流量都对汽化器工作特性有显著影响,盘管长度和液氮流量与充注时间呈线性关系,随着盘管长度增加或液氮流量减小,相关系数升高;当盘管长度为3 m、液氮流量为0.0075 kg/s和蓄冷剂类型为水时,汽化器的换热性能较佳,而当盘管长度为3 m、液氮流量为0.01 kg/s和蓄冷剂类型为水时,汽化器的蓄冷效率较佳。     

肥液浓度和生物质掺混量对微润灌溉入渗特性的影响

为了探明肥液质量浓度和生物质掺混质量比对微润灌溉土壤水分入渗特性的影响,采用室内土箱模拟试验的方法,设置3个肥液质量浓度水平(清水F₀:0 mg/L,低浓度F_L:200 mg/L,高浓度F_H:400 mg/L)和4个生物质掺混质量比水平(自然风干土B₀:0 g/kg,低掺混量B_L:15 g/kg,中掺混量B_M:30 g/kg,高掺混量B_H:45 g/kg),以发酵腐熟花生壳粉末为掺混生物质,研究微润灌溉的水分入渗速率、累积入渗量、湿润体体积以及湿润体质量含水率的分布特征.试验结果表明:肥液质量浓度和生物质掺混质量比对微润灌溉的初始入渗速率、稳定入渗速率、累积入渗量和湿润体质量含水率均值影响均具有统计学意义.与水平F₀B₀相比,增加肥液质量浓度和生物质掺混质量比可提高初始入渗速率13.02%~44.85%、稳定入渗速率13.50%~48.78%、累积入渗量5.65%~56.62%和湿润体质量含水率均值6.62%~30.09%;不同入渗时间内的累积入渗量符合Kostiakov模型;湿润体体积随肥液质量浓度和生物质掺混质量比增大而增大,且湿润体体积与入渗时间呈二次多项式关系;湿润体剖面面积和灌水均匀系数随肥液质量浓度和生物质掺混质量比增大而增大.     

简化Kalina循环系统的热力学分析

提出了一种简化Kalina循环发电系统,该系统以净功率、电力产率、热效率和换热面积比率为性能指标,分析了氨水溶液质量分数、循环倍率、热源温度、冷源温度和换热器端部温差对性能指标的影响。结果表明,氨水溶液的质量分数可以改变循环系统的性能;循环系统存在最佳的循环倍率约为4,对应的氨水溶液质量分数差范围为12%~13%;提高溶液换热器端部温差,可使电力产率增加,但系统热效率降低。     

畜禽粪污处理中氨气膜接触器回收的传质及选择性研究

对畜禽粪污好氧堆肥中产生的氨气与厌氧发酵后沼液中的氨氮进行回收,不仅可以减少污染物和温室气体的排放,达到减污降碳的目的,还能获得氮肥产品,增加粪污处理的经济性。针对现有氨气捕集过程中设备体积大和灵活性差等问题,提出了采用中空纤维膜来实现氨气捕集的目标。采用空气吹扫氨水溶液模拟了不同情形下的氨气浓度与空气流量,测试不同情形下氨气捕集的通量和回收率,分析影响氨气捕集的主要因素和传质特性。结果表明,氨气向膜内传质的阻力主要受气相传质阻力和膜的传质阻力影响,低空气流量下气相传质阻力占主导地位。提升空气流量至5 L/min时,气相传质阻力比0.5 L/min时下降53.6%,此时膜内传质阻力占主导。氨气捕集通量随进膜氨气浓度的增大而提升。在空气流量低于1 L/min下,氨氮回收率高于95%,0.5 L/min时的氨氮回收率高于99%。在氨气停留时间足够的条件下,氨氮回收率仅与酸液吸收容量相关。在温度差和浓度差的影响下,空气中的水蒸气会向膜内的吸收剂中传递。吸收剂中含质量分数26%的硫酸铵比仅含1%的硫铵溶液水回收通量高13.3倍,氨氮分离因子由41.6降低至3.06。酸液质量分数对氨气的传质无显...     

余热排出泵叶轮内空化流动特性的数值分析

为研究余热排出泵叶轮内空化流动特性,基于Rayleigh-Plesset方程的混合物均相流空化模型和剪切应力运输SST k-ω湍流模型,对余热排出泵水力样机叶轮内空化流动进行数值计算.根据计算结果获得了余热排出泵水力样机空化性能、设计流量工况不同装置空化余量条件下叶轮内空泡分布规律及其叶片表面载荷分布.研究结果表明:设计流量工况下,叶轮内空泡随着装置空化余量的降低逐渐呈不对称性分布,当装置空化余量低至2.63 m时,个别流道发生了堵塞.叶轮不同切面上的空泡分布不一样,切面越靠近后盖板,叶片吸力面上空化区面积越大,扬程发生突降之前,泵叶轮内空化表现为准静态空穴的特征.由于主流方向在叶轮进口处发生了急剧变化,使得叶片压力面靠近叶片进口边处上叶片载荷出现了先突然增大然后又迅速降低的变化规律.     

分段蒸发与冷凝对分子蒸馏过程的影响

在对分子蒸馏液膜表面流体流动和传质传热分析的基础上，建立了二维分子蒸馏模型。通过二组分物系模拟仿真，研究了分段蒸发与冷凝对蒸馏量、目标组分质量分数和液膜表面温度的影响。研究结果表明：通过分子蒸馏分段冷凝可以减少实际蒸馏过程中由于脱气不完全造成的“喷溅”现象、冷凝面分子返蒸发效应和得到质量分数梯度较大的目标组分，并可以增大蒸馏量。分子蒸馏的分段梯度升温蒸发，导致蒸发液膜表面温度的阶跃式上升，可以在一次分子蒸馏过程中分离蒸汽压相差较大的多组分物料并得到所需质量分数要求的目标组分。     

电网中换热器提高效率的方法研究

文章针对电厂汽机及给水泵的冷换设备陈旧,在夏季被迫掺用或直接用工业水(地下水)进行冷却的情况,认为利用新型先进换热器进行改造,增加换热面积,提高换热效果,能达到优化全厂水平衡和节水的目的。     

盐酸溶液中碘化钾对金属的缓蚀效应

通过对３－４、３１６和２０１钢的电化学测量和腐蚀失重试验,研究了碘化钾的缓蚀效应。试验结果表明,在ＨＣｌ溶液中加入碘化钾有明显的缓蚀效果,温度影响金属的缓蚀效应,温度啬缓蚀效果明显。极化曲线表明加入碘化钾使腐蚀电流大大降低阴极电位有较大增加,阴极极化曲线斜率增大。     

A dairy refrigeration heat recovery unit and its effects on refrigeration operation

Concern about increased energy costs prompted an investigation into refrigeration heat recovery as one conservation alternative for reducing water heating costs on farm dairies. A theoretical energy balance was conducted, from which the potential for recovery of refrigeration condenser heat was estimated to be up to 60% of the water heating energy requirements.Preliminary tests with heat exchangers led to the development and testing of a tube-in-tube, counter flow heat exchanger, with fins on the refrigerant side and cores on the water side to improve the heat transfer characteristics. The exchanger, designed to provide 300 l of water at 60°C from a 2·25 kW refrigeration system which cooled 2100 l of milk per day, had a surface area on the refrigerant side of 0·84 m², and an overall thermal conductance of 750 W m⁻² °C⁻¹. It was inserted between the compressor and the condenser of the refrigeration plant and tested with two condensing systems (air and water), together with varying conditions of condenser pressure and milk temperatures at inlet and final cooling. In addition, tests on the receiver pressure and suction superheat were performed to determine their effect on the overall system performance.Increasing the condenser pressure from 6·5 bar to 12 bar increased cooling times. In extreme circumstances the system failed to comply with the New Zealand milk cooling regulations. The average coefficient of performance (C.O.P.) of the refrigerator (with the heat exchanger in the circuit) decreased with increasing pressure, varying from 3·0 to 2·3 over this range of pressures for the water cooled condenser system. Values for the air cooled condenser system were 0·3 to 0·4 lower due to fan power consumption.