秸秆炭化烟气两级除尘装置设计及数值模拟

为提高秸秆炭化烟气的除尘效率,在典型旋风分离器基础上,在排气管中增设回转拨指轮,构成两级除尘。利用SolidWorks和ANSYS ICEM软件对其建模和网格划分,在数值模拟软件FLUENT中采用RNG k-ε模型和RSM模型相结合的方法进行流场模拟,建立了流场理论模型。采用DPM模型对颗粒的分离效率进行模拟,测试在同一烟气进口速度(20 m/s)条件下,典型旋风分离器及不同回转转速(0、900、1 450、2 900r/min)下两级式除尘装置内部烟气流场的静压、切向速度、径向速度、轴向速度分布及不同粒径颗粒的分离效率。结果表明,与传统旋风除尘器相比,回转拨指轮对除尘器内的静压有较大的影响,且静压随转速的增大而增大;回转拨指轮转速对流场切向速度亦有较大的影响,随转速提高,切向速度增大,但对径向速度和轴向速度的影响较小;两级除尘及内部回转拨指轮转速对1μm颗粒收集无较大影响,但对于10μm以上的颗粒,可显著提高分离效率,且随转速增大分离效率有所提高,但不同转速对分离效率的影响差异不显著。     

天然气减阻剂分离模拟试验

BIB天然气减阻剂经雾化注入输气管道以后,一部分涂敷在管壁上,其余部分随气流进入管道末站的分离器。通过模拟试验,测试了旋风分离器和过滤分离器对管输气体中剩余天然气减阻剂的分离效率。研究表明:双切向进口旋风分离器对雾化天然气减阻剂的分离效率较高,且当入口雾滴的粒径分布固定时,气液分离效率随入口气速和雾滴质量浓度的增大而提高;过滤分离器对天然气减阻剂的过滤效率超过99.9%,且过滤效率随入口雾滴的质量浓度和雾滴粒径的增大而提高,当雾滴粒径达到一定程度时将被完全过滤掉。经过两级分离器分离,管输气体中的减阻剂含量极低,基本不会对下游用户和输气设备产生不良影响。分离器是天然气减阻剂的使用结点,天然气减阻剂一旦经过分离器,必须再行加注。     

白茶精加工过程茶尘分布与除尘措施研究

【目的】探究白茶精加工过程中茶尘空间分布与动态变化规律,为白茶清洁化精加工开展提供参考依据。【方法】以白茶精加工过程(筛分、风选、色选、摩擦静电拣剔、匀堆和复火)为研究对象,距设备不同距离(0和1.2 m)处设置采集点,进行加工全过程动态监测,分析精加工各工序间茶尘积累速率、主要产尘点及茶尘浓度变化规律的差异;开展设备改进和除尘器配置等针对性的除尘措施,分析除尘措施开展后的除尘效果。【结果】圆筛机、匀堆机和烘干机附近茶尘积累较快,0 m处的积累速率分别为7.27、4.54和7.25 g/(m2·h),1.2 m处的积累速率分别为5.99、4.15和1.83 g/(m2·h)。加工设备上下料工艺点茶尘浓度明显高于左右侧,是精加工过程茶尘浓度积累的主要部位。加工开始初期1 h,加工设备附近的茶尘浓度迅速增加,而全过程呈先升后降的变化趋势。根据茶尘分布检测结果,采取封闭上料口、配置脉冲除尘器等除尘措施后,茶尘浓度显著下降(P<0.05),圆筛机、匀堆机和烘干机0 m处的PM_2.5浓度分别下降61.48%、49.85%和42.03%,PM₁₀浓度分别下降71.66%、64.09%和54.67%;车间内PM_2.5浓度从82.75μg/m3降至55.50μg/m3,下降32.93%,PM₁₀浓度从247.25μg/m3降至136.25μg/m3,下降44.89%。【结论】圆筛机、匀堆机和烘干机是白茶精加工过程中茶尘产生的主要设备,采取设备改进、除尘器配置等除尘措施能有效控制白茶精加工过程中的茶尘污染,可在白茶企业清洁化精加工中推广应用。     

道路景观绿化林带对空气颗粒物浓度的影响

【目的】掌握道路景观绿化林带对空气颗粒污染物的影响,在成都驿都大道道路景观绿化林带,开展了TSP(空气总悬浮颗粒物)、PM10(粒径在10μm以下的颗粒物)、PM2.5(粒径在2.5μm以下的颗粒物)和PM1(粒径在1μm以下的颗粒物)4种空气颗粒物浓度观测.【方法】根据实时监测数据,采用浓度和净化百分率评价法分析了道路绿化林带对空气颗粒物的影响.【结果】林带带宽10m处,仅PM10和TSP 2种空气颗粒物的日均浓度达到国家二类区域环境空气质量要求的,分别为(132.0±1.2)μg/m3和(289.2±0.7)μg/m3;30 m林带带宽处的PM2.5,PM10和TSP 3种空气颗粒物的日均浓度分别为(72.3±0.5)μg/m3,(120.9±0.4)μg/m3和(268.9±0.4)μg/m3,均达到了国家二类区域的环境空气质量要求标准;道路景观绿化林带对PM1和PM2.5的净化率峰谷时间出现在15∶00~17∶00,PM10出现在13∶00~15∶00,TSP出现在11∶00~13∶00.【结论】道路景观绿化林带对空气颗粒物有消减作用;净化率随着绿化林带带宽的增加而加大;林带相同带宽处,林带对空气颗粒物的净化率随颗粒物粒径的增大而增加.     

曝气池内气液两相流CFD模拟

对曝气池反应器内的气液两相流动进行了三维瞬态数值模拟,模拟采取了双流体模型,液相湍流采用标准k-ε方程,两相间的动量传递只考虑曳力作用。模拟获得了曝气池内的液速及不同径向位置的轴向液速分布、气含率分布等,结果表明,气泡刚开始以直线垂直上升,过一段时间后,气泡的运动开始偏离轴中心,气泡群开始发生了摆动;随着气体速度增大,气含率分布变宽,气含率增大,液体循环液速也在增大,气液之间混合越充分,曝气效果越好。     

MBR处理城市垃圾渗滤液中污泥特性

采用膜生物反应器(MBR)处理城市垃圾渗滤液,研究了在不排泥情况下反应器中污泥浓度、沉降性能、颗粒分布、活性和生物相的变化情况.结果表明,稳定状态的污泥浓度随容积负荷的增加而升高,本试验中反应器污泥浓度最高达10.4 g.L-1;大量胞外多聚物(ECP)等难降解物质随试验运行时间的延长而在反应器中积累,使污泥沉降性能变差、活性降低、颗粒粒径减小、生物相变差.     

城市建设施工对道路环境颗粒物污染的影响

为了定量评价城市建设施工活动对道路环境颗粒物污染的影响,本文选择有代表性的施工路段和非施工路段为研究对象,通过对这些道路两边大气环境颗粒物浓度及其分布特征、路段尘的负荷、尘的粒径分布特征的监测表明,施工活动明显加重了道路颗粒物污染.与非施工路段相比,施工路段尘负荷是前者的47.5倍;施工路段粒径大于30μm的颗粒物的重量百分比非施工路段高56.7%;施工路段大气颗粒物平均浓度是非施工路段的8.76倍;大气颗粒物浓度随施工点距离增加而减小,与10 m处相比,25 m处浓度减少33%,50 m处浓度减少57%,100m处浓度减少63%.以上结果说明,施工活动是导致城市环境颗粒物污染的重要原因,在此基础上,提出了控制施工活动中颗粒物污染的对策.     

郑州市绿化植物滞尘效应及其生理特征响应

绿化植物在截留沙尘、降低大气颗粒污染物浓度、改善城市生态环境等方面发挥着不可替代的作用,以河南省郑州市不同绿化植物(大叶女贞、广玉兰、香樟、桂花和法国冬青)为试验材料,连续3年研究和比较了郑州市不同绿化植物滞尘效应及生理特性,并探讨了不同绿化植物滞尘量及滞尘能力大小。结果表明,郑州市不同典型植物滞尘效应存在显著差异(P0.05),滞尘能力基本表现为大叶女贞和香樟显著高于其他植物。郑州市不同绿化植物降尘粒径主要分布在2.5~100μm之间,叶面降尘中颗粒物粒径集中分布在100μm以下(占99%以上),降尘物主要为在大气中经一定距离漂移的TSP。郑州市不同绿化植物叶片比表面积、比叶重、叶面积指数、叶绿素a含量、叶绿素b含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、叶片N和P含量与植物滞尘能力变化趋势相一致,脯氨酸和丙二醛含量与植物滞尘能力变化趋势相反。不同绿化植物比叶重与滞尘能力存在明显的幂函数关系,即比叶重较大的植物滞尘能力较大,以大叶女贞相关性较好。相关性分析表明,郑州市不同绿化植物滞尘量与比表面积、比叶重、叶面积指数呈显著或极显著正相关,而与脯氨酸和丙二醛含量呈负相关,由此可知,表面积、比叶重、叶面积指数是影响绿化植物滞尘能力的主要环境因子。     

滴灌施肥条件下土壤水分和硝态氮的分布规律

用硝态氮含量为258 mg/L的肥料溶液在土上进行滴灌施肥试验,研究不同滴头流量(2,4,6L/h)、不同灌水施肥量(8,16,24 L)条件下,水分和硝态氮在土中的运移分布规律。结果表明,灌水施肥量为8 L时,随滴头流量增大,滴头周围地表积水区半径增大,水分径向运移距离增大、竖向入渗水量减小;当滴头流量为2 L/h时,随灌水施肥量增大,水分径向和竖向运移距离增大,径向运移距离增大幅度较竖向明显。滴灌施肥条件下硝态氮在土壤中的运移受对流作用控制;湿润体内土壤硝态氮含量随距滴头径向距离增大而减小,随距滴头竖向距离增大而增大,在竖向湿润锋附近有硝态氮累积现象;随滴头流量增大,硝态氮在土壤中的径向运移距离增大,0~25 cm土层滴头径向25 cm范围土壤硝态氮平均含量增大;随灌水施肥量增大,滴头径向15 cm范围0~15 cm土层土壤硝态氮含量增大1、7.5~30 cm土层硝态氮含量减小,过度增大灌水施肥量会导致土壤湿润锋附近硝态氮淋溶下渗。     

生物质热裂解反应器流化质量的影响因素

[目的]研究在流化过程中颗粒粒径、生物质颗粒和热载体颗粒的配比等参数对流化质量的影响,为进一步实现反应器的优化设计及数值模拟作铺垫。[方法]在内胆式双热型生物质热裂解反应器中,通过流态化实验,研究不同的生物质粒径、生物质颗粒和热载体颗粒的不同配比等参数对颗粒流化质量的影响规律。[结果]对于同种颗粒,随着粒径的增加,临界流化速度增大,床层压降随着气速的增加也逐渐增大;对于粒径相同的不同种类颗粒,临界流化速度随颗粒堆积密度的增加而增大;随着生物质颗粒与热载体颗粒混合比的增加,临界流化速度几乎都降低。[结论]选取生物质颗粒和热载体颗粒的配比为2∶3时,流化质量相对较好。     

基于功能论方法的螺杆式容积计量装置方案设计

在螺杆式容积计量装置方案设计中，运用功能论方法建立方案设计与总体设计之间的过渡，将方案设计中的灰箱图深化，并对功能元作深入分析，得到螺旋式容积计量装置功能系统图．根据灰箱图中的技术元并结合功能系统图建立构造系统图，使灰箱图确定的设计方案进一步充实．通过功能评价，计算出各构造方案的功能价值，从而使螺杆式容积计量装置方案设计可以非常明确而具体地转入总体设计．     

铅酸蓄电池智能充电器控制策略研究

铅酸蓄电池智能充电需要解决电池快速充电和充电质量两个问题。提出了一种新颖的充电方法,容量跟踪脉冲电流-浮充充电方法。在控制器设计中提出了Fuzzy-PI控制器,通过Fuzzy控制器控制系统中频宽h,以同时保证充电系统快速性和动态过程稳定性。仿真与实验验证了上述设计的可行性。     

直槽槽轮机构的改进及其在食品机械中的应用

本文提出的改进型直槽槽轮机构克服了普通直槽槽轮机构在拨销进入和退出槽轮时类角加速度不为零的缺点，同时其设计，制造并不比普通直槽槽轮机构复杂很多．因此它适用于轻工、食品机械特别是高速或重载条件下的间歇分度运动场合，具有很大的实用价值。     

直槽槽轮机构的改进及其在食品机械中的应用

本文提出的改进型直槽槽轮机构克服了普通直槽槽轮机构在拨销进入和退出槽轮时类角加速度不为零的缺点，同时其设计，制造并不比普通直槽槽轮机构复杂很多．因此它适用于轻工、食品机械特别是高速或重载条件下的间歇分度运动场合，具有很大的实用价值。     

卧轴式旋耕机刀齿工作参数的图解方法

根据工程力学点的复合运动理论,分析了卧轴式旋耕机刀齿运动速度的图解过程,首次提出了刀齿切削速度、入土角和工作深度等主要工作参数的图解方法。这种方法直观、简单,可应用于收获、播种等农机具工作参数的分析设计和教学过程。     

风电逆变器的研究与设计

本文介绍了1种利用智能型、高精度脉宽调制发生器SA4828和单片机结合构成的风电逆变器,并给出了SA4828与单片机相结合的控制方法及初始参数的选定。实验表明逆变器的硬件和软件设计合理,工作可靠性高。     

一类不匹配不确定非线性系统的鲁棒控制

研究一类包含不匹配不确定性非线性系统的鲁棒镇定问题，应用李亚普诺夫直接法，提出了一种基于不确定项上界的连续型鲁棒控制器设计方法，该控制器分为两部分，分别地匹配不确定项和不匹配不确定项进行补偿，由于在控制器中引入了两类时变函数，因而与以前的一些仅能保证系统一致最终有界的控制器相比，本文提出的控制器可确保相应闭环系统大范围渐近稳定，此外，用来补偿匹配不确定项的控制器，其每一分量仅与相应通道的不确定项有关，因而要求的控制能量小，所提控制器计算简单，更易实现，仿真结果证明了所提方法的可行性与有效性。     

基于关键质量特性的农机零部件可靠性优化设计

质量是现代农机装备市场竞争力的一个重要因素。本文将顾客需求的模糊概念量化并融入农机零部件可靠性设计之中,提出了一种基于关键质量特性的可靠性优化方法。首先,运用模糊回归理论优化质量功能配置和公理设计的集成模型,提取农机产品设计各阶段的关键质量特性;其次,以可靠性设计理论和应力—强度干涉模型为指导,建立基于关键质量特性的农机零部件可靠性优化设计数学模型;最后,运用带约束的自适应粒子群算法对该数学模型进行求解分析。以水稻摆栽机为例,详细分析了提取零部件关键质量特性即拨盘轴设计参数流程,并分别计算了可靠度在0.995和0.999时的优化设计参数,通过Monte-Carlo法对比,其拨盘轴最优截面积相对误差分别为2.53%和2.40%。实验验证了关键质量特性分析在农机零部件可靠性优化设计中的正确性和高效性。     

基于SDRAM的FPGA实时图像采集系统的设计

针对基于FPGA的实时图像采集系统提出了一种基于SDRAM的实现方法,FPGA中采用模块化设计方法,详细给出了系统的硬件框图,并对SDRAM控制器的控制方法、各模块功能和软件部分进行了具体的设计.仿真结果表明,该系统设计灵活、工作稳定可靠、体积小、成本低,完成了高速数据的大容量存储,可满足于高性能的实时图像采集系统要求.     

基于主轴回转误差的模糊自整定PID控制器设计

为解决常规PID调节器很难满足在线回转误差检测与控制要求的问题,以静压气体轴承回转误差控制系统为研究对象进行了探讨,提出了模糊自整定PID控制策略。根据模糊控制理论,运用常规PID控制器的设计方法,设计出了模糊自整定PID控制器,实现了PID控制器参数在线自调整。仿真试验表明,与传统的PID控制相比,模糊PID控制系统具有良好的稳定性和自适应能力。