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油雾爆燃机理实验平台的搭建与教学实验设计

实验室研究与探索 2024年第2期43卷 158-162,174页

作者：李雪印庆周宁彭明国王贇赵会军常州大学石油与天然气工程学院江苏常州213164

为了探究受限空间内油雾爆燃事故机理及事故后果,设计了可视化的油雾爆燃机理测试实验平台。通过“实验平台功能需求分析-平台设计与开发-实验设计与实施-数据采集-结果分析”全过程,实现实验平台开发与各种船舶舱室、石油炼化生产过程... 详细信息

为了探究受限空间内油雾爆燃事故机理及事故后果,设计了可视化的油雾爆燃机理测试实验平台。通过“实验平台功能需求分析-平台设计与开发-实验设计与实施-数据采集-结果分析”全过程,实现实验平台开发与各种船舶舱室、石油炼化生产过程及其他工业生产中油雾爆燃事故模拟实验。通过爆燃火焰传播规律、舱室内温度场、压力场的测试与分析,揭示了油雾爆燃发展规律。爆燃峰值压力可达0.9 MPa。爆燃温度较高,舱内峰值温度达到988℃,油雾爆燃破坏性较强。该实验增强了教学过程的直观性、交互性和多感知性,提高了学生的安全意识和解决复杂工程问题的探究能力,培养了学生的实践创新能力,提升了实践教学的质量。

关键词：受限空间油雾爆燃冲击波压力实验平台

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多元热流体吞吐开发稠油乳状液稳定性机理

常州大学学报（自然科学版） 2024年第2期36卷 10-18页

作者：赵静文庆梁启凡张琦彭明国常州大学石油与天然气工程学院江苏常州213164 中国石油国际勘探开发有限公司北京102206

稠油在全球能源格局中占据重要地位,在满足全球不断增长的能源需求方面发挥着重要作用。多元热流体(超临界蒸气、CO_(2)和N_(2))吞吐开发技术能够克服传统蒸气驱能耗高、热利用率低、效果差的问题,已成为提高稠油采收率的前景技术。然而... 详细信息

稠油在全球能源格局中占据重要地位,在满足全球不断增长的能源需求方面发挥着重要作用。多元热流体(超临界蒸气、CO_(2)和N_(2))吞吐开发技术能够克服传统蒸气驱能耗高、热利用率低、效果差的问题,已成为提高稠油采收率的前景技术。然而,稠油中的表面活性物质及多元热流体的复杂组分会导致多元热流体吞吐过程中形成稳定且复杂的乳状液,为后续稠油破乳工作带来了巨大挑战。首先通过分析稠油族组分含量、沥青质微观形貌及官能团特性,明确了稠油基本物性。随后,基于含水率、乳状液粒径尺寸分布等参数,探讨了多元热流体吞吐开发稠油乳状液稳定性,并利用扫描电镜和红外光谱技术揭示了乳状液稳定性机制。最终,研究了聚醚型破乳剂对稠油乳状液的脱水效果。为针对多元热流体吞吐技术的高效破乳剂研发提供了理论指导。

关键词：多元热流体稠油乳状液稠油采收率多元热流体吞吐破乳剂

增程式电动车用二冲程CNG直喷发动机混合气形成及燃烧过程的数值解析

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增程式电动车用二冲程CNG直喷发动机混合气形成及燃烧过程的数值...

作者：彭明国山东建筑大学

学位级别：硕士

近年来,伴随着传统燃料汽车产量与保有量的持续增长,能源危机与环境问题成为当前最受关注的全球性问题。为缓解汽车所带来的各种社会问题,世界各国政府和企业纷纷开始着手研发以电动车为首的新能源汽车。尽管纯电动汽车技术已有极大的... 详细信息

近年来,伴随着传统燃料汽车产量与保有量的持续增长,能源危机与环境问题成为当前最受关注的全球性问题。为缓解汽车所带来的各种社会问题,世界各国政府和企业纷纷开始着手研发以电动车为首的新能源汽车。尽管纯电动汽车技术已有极大的突破和进展,并且已批量化生产,但是当前阶段其续航里程短、动力电池能量密度低、电池充电时间长及充电设备不完善等瓶颈仍亟待解决。增程式电动车成为弥补电动汽车不足的重要途径之一。本研究以轻型增程式电动车用二冲程压缩天然气(CNG)直喷发动机为研究对象,数值解析了不同工况下的混合气形成及燃烧过程。研究基于国内某轻型电动车动力参数匹配二冲程CNG直喷发动机,发动机采用“壁面引导”式燃烧系统,从而在满足动力性的前提下达到节能减排的目的。根据所选发动机相关结构参数和技术参数,利用三维制图软件Solidworks建立发动机实体模型,随后利用AVL FIRE 2011软件对计算区域进行网格划分并建立计算区域的动网格,采用光学纹影实验验证了发动机缸内数值模拟所采用喷雾模型的正确性,对比发现自由喷雾实验与模拟计算所得到的喷雾发展过程基本一致,从而确定了研究所采用的各个喷雾子模型。选定喷雾模型之后,通过将发动机缸内可视化实验结果和缸内喷雾发展过程数值解析结果的对比验证湍流模型的正确性。利用选定的计算模型数值解析了不同发电机组工况下发动机缸内混合气的形成过程。冷启动-暖机工况(1800r/min、20%负荷)和增程模式大负荷工况(5000r/min、90%负荷,6000r/min、80%负荷)下宜采用均质理论混合气,在活塞上行排气道还未关闭的某时刻喷射CNG,可增加混合气扩散时间以形成可燃均质理论混合气,且无“燃料短路”现象发生;增程模式部分负荷工况(5000r/min、60%负荷)下应采用分层稀薄燃烧,计算结果表明宜在60～70°CA BTDC喷射CNG。在压缩冲程中后期喷射燃料,因二冲程发动机转速和缸内压力都非常高,CNG燃料扩散时间不充分而被限制在一定的区域,同时在缸内湍流和曲面活塞顶的共同作用下能够形成良好的可燃分层混合气。在最佳CNG喷射时刻的基础上数值解析了不同工况下缸内燃烧及排放过程。计算结果表明:在对发动机和尾气处理装置进行预热的冷启动-暖机工况(1800r/min、20%负荷)下,发动机的点火时刻为20°CA BTDC时,混合气燃烧过程稳定、缸内温升快,利于加速对发动机和尾气后处理装置的预热,同时燃料燃烧完全、有害排放物含量低;增程模式部分负荷工况(5000r/min、60%负荷)下点火时刻为25°CA BTDC时,发动机缸内最高压力出现在10～15°CA ATDC,循环热效率高,经济性、排放特性较好;增程模式转速5000r/min、90%负荷工况下25°CA BTDC点火时,发动机循环热效率高,满足大工况发电机组对功率的需求,有害排放物生成量少,排放特性良好;增程模式转速为6000r/min、80%负荷工况下,点火时刻应为25～30°CA BTDC,在此曲轴转角范围内点火发动机循环热效率高、燃料燃烧充分有害排放物生成量低,发动机的整体性能最佳且能够满足发电机组大负荷工况下对大功率的需求。

关键词：增程式电动车二冲程CNG直喷发动机壁面引导混合气形成燃烧过程数值解析

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稀土氯铵废水治理研究

稀土氯铵废水治理研究

作者：彭明国南京理工大学

学位级别：硕士

针对某稀土冶炼厂氯铵废水，采用化学沉淀与离子交换吸附联合处理工艺，对在不同条件下其去除氨氮的效果进行研究。 1、化学沉淀法处理高浓度氨氮废水，当pH=9.0，t=1.5h，Mg∶N∶P=1.3∶1.0∶1.1，C=500～10000mg／L时，氨氮去除率... 详细信息

针对某稀土冶炼厂氯铵废水，采用化学沉淀与离子交换吸附联合处理工艺，对在不同条件下其去除氨氮的效果进行研究。 1、化学沉淀法处理高浓度氨氮废水，当pH=9.0，t=1.5h，Mg∶N∶P=1.3∶1.0∶1.1，C=500～10000mg／L时，氨氮去除率为60—90％。 2、采用细沸石处理氨氮废水，控制反应时间1.0h、pH值7.0、温度25℃及进水氨氮浓度250mg／L，氨氮去除率可达90％。 3、沸石对NH的吸附符合Freundlich吸附等温式，用细沸石处理浓度250mg／L的氨氮废水，正常情况下，可以处理水量7BV。 4、在正常条件下，处理浓度250mg／L，水量500ml的氨氮废水时，沸石投加量达到125克，出水氨氮浓度低于25mg／L。 5、沸石最佳再生剂为氯化钠和氢氧化钠混合液(NaCI∶NaOH=3∶7)，沸石每再生一次，使用寿命约减小1小对。 6、氨氮浓度为9000mg／L稀土冶炼废水，经过两级化学沉淀和沸石交换吸附处理，出水氨氮浓度小于25mg／L，达到二级排放标准。

关键词：氯铵废水化学沉淀沸石吸附沸石再生

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电子垃圾拆解区多溴联苯污染特征及健康风险

中国环境科学 2017年第12期37卷 4781-4789页

作者：杨彦温馨彭明国于云江常州大学环境与安全工程学院江苏常州213164 环境保护部华南环境科学研究所广东广州510655

对浙江台州电子垃圾拆解区大气、土壤和地下水3种环境介质进行取样分析PBBs的污染水平、组成特征及可能来源,采用US EPA推荐的健康风险评价模型、中国暴露参数,对拆解区人群健康风险进行评估.结果表明,∑_9PBBs在大气、土壤和地下水中... 详细信息

对浙江台州电子垃圾拆解区大气、土壤和地下水3种环境介质进行取样分析PBBs的污染水平、组成特征及可能来源,采用US EPA推荐的健康风险评价模型、中国暴露参数,对拆解区人群健康风险进行评估.结果表明,∑_9PBBs在大气、土壤和地下水中浓度分别为2867.99pg/m^3、868.50mg/kg和1.35mg/L,且各类同系物的贡献率也不尽相同.来源分析表明各环境介质中PBBs主要来源于电子垃圾的拆解活动,工业生产活动、高溴PBBs代谢活动、大气干湿沉降和地表径流也可能存在一定影响.健康风险评价结果表明研究区男、女性致癌风险分别为1.43×10^(-2)和1.44×10^(-2),非致癌风险分别为8.15×10^(-4)和8.22×10^(-4),均超过国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大终身可接受风险水平.

关键词：电子垃圾拆解多溴联苯污染特征健康风险评价

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高校青年教师科研能力提升机制的追问与反思

教育与职业 2015年第5期 98-99页

作者：李克林马雪艳彭明国常州大学产学研合作处常州机电职业技术学院艺术设计系常州大学科技处

高校教师在科研能力提升方面普遍存在教学科研无法兼顾、自身心理准备不够、科研综合素质欠缺等比较突出的制约因素。青年教师是地方高校教师队伍的生力军,高校要根据学校制度逻辑和教师自身认识逻辑,构建科研道德规范机制,构建科研导师... 详细信息

高校教师在科研能力提升方面普遍存在教学科研无法兼顾、自身心理准备不够、科研综合素质欠缺等比较突出的制约因素。青年教师是地方高校教师队伍的生力军,高校要根据学校制度逻辑和教师自身认识逻辑,构建科研道德规范机制,构建科研导师制,完善考核评价机制等。

关键词：青年教师科研能力提升机制

磁性污泥基生物炭的制备及其对水溶液中氮磷的同步回收

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环境工程学报 2022年第11期16卷 3558-3568页

作者：张秋亚康旭栋彭明国王利平许霞常州大学城市建设学院常州213164

以城市污泥为原料与MgCl_(2)和FeSO_(4)复合,并热解碳化合成磁性污泥基生物炭(MF-SBC),用于水中氮磷的同步回收研究,分别考察了MF-SBC投加量、初始pH、接触时间和共存离子对氮磷回收性能的影响,同时通过SEM、XRD、BET、XPS和FTIR表征了M... 详细信息

以城市污泥为原料与MgCl_(2)和FeSO_(4)复合,并热解碳化合成磁性污泥基生物炭(MF-SBC),用于水中氮磷的同步回收研究,分别考察了MF-SBC投加量、初始pH、接触时间和共存离子对氮磷回收性能的影响,同时通过SEM、XRD、BET、XPS和FTIR表征了MF-SBC的组成、形貌和官能团等,并对反应过程进行了动力学拟合。结果表明,当MF-SBC投加量为0.3 g·L^(-1)、溶液初始pH为7、反应时间为720 min时,MF-SBC对水溶液中氨氮和磷酸盐的回收效果最佳,吸附量分别为103.12 mg·g^(-1)和205.07 mg·g^(-1),并且MF-SBC对水中氨氮和磷酸盐的回收过程均符合准二级动力学模型。Ca^(2+)、Na^(+)、SO_(4)^(2)对MF-SBC回收磷酸盐几乎没有影响,Ca^(2+)和SO_(4)^(2-)对氨氮的回收有抑制作用。MF-SBC对氮磷的回收机制包括表面吸附、离子交换和鸟粪石沉淀,其中以鸟粪石沉淀为主。

关键词：污泥生物炭氮磷同步回收鸟粪石

紫外活化过硫酸盐降解水中三氯蔗糖动力学和机制

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环境科学 2020年第10期41卷 4626-4635页

作者：余韵陆金鑫吕贞彭明国徐彬焜杜尔登郑璐常州大学环境与安全工程学院常州213164 常州市排水管理处常州213016

以新兴污染物人工甜味剂三氯蔗糖(SUC)为对象,研究紫外活化过硫酸盐(UV/PS)对其的降解效果.考察UV光强、PS投加量、溶液初始pH值和阴离子浓度等因素的影响,解析UV/PS降解SUC过程中的降解产物并评估其生态毒性.结果表明,对比单一UV和单一... 详细信息

以新兴污染物人工甜味剂三氯蔗糖(SUC)为对象,研究紫外活化过硫酸盐(UV/PS)对其的降解效果.考察UV光强、PS投加量、溶液初始pH值和阴离子浓度等因素的影响,解析UV/PS降解SUC过程中的降解产物并评估其生态毒性.结果表明,对比单一UV和单一PS,UV/PS降解SUC效果更为明显,SUC降解反应速率常数随光强、PS投加量增加而增大,中性条件更有利于SUC降解,背景离子NO3^-和HCO-3对UV/PS降解SUC有一定的抑制作用,而Cl-和SO4^2-促进降解过程.基于高分辨质谱HRMS和GC-MS解析出16种中间产物,降解过程主要涉及羟基化、氧化和醚裂解等反应.发光细菌毒性实验和ECOSAR预测结果表明,UV/PS降解SUC过程中会产生毒性高于母物质的中间产物,对生态环境存在潜在威胁.

关键词：三氯蔗糖(SUC) 人工甜味剂(Ass) 紫外/活化过硫酸盐动力学降解机制

添加玻璃粉对掺混电镀污泥砖物理力学性能及浸出毒性的影响

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环境化学 2021年第6期40卷 1911-1921页

作者：吴韵秋周欢毛林强彭明国张文艺常州大学环境与安全工程学院常州213164

本文考察加入玻璃粉对掺有电镀污泥烧结砖物理力学性能及重金属浸出效果的提升效果.按照10%、20%、30%的质量比分别加入100目、300目、600目、800目的玻璃粉,烧成温度为950℃,测试了污泥砖的烧失量、显气孔率、吸水率、体积密度及抗压强... 详细信息

本文考察加入玻璃粉对掺有电镀污泥烧结砖物理力学性能及重金属浸出效果的提升效果.按照10%、20%、30%的质量比分别加入100目、300目、600目、800目的玻璃粉,烧成温度为950℃,测试了污泥砖的烧失量、显气孔率、吸水率、体积密度及抗压强度,并考察了掺加不同粒径玻璃粉对重金属浸出毒性的影响.研究表明,当掺加30%质量分数的300目玻璃粉时,砖体的各项性能最好,线性收缩率−7.55%、显气孔率10.07%、吸水率7.72%、体积密度2.01 g·cm^(−3);比表面积和平均孔径达到0.46 m2·g^(−1)和3060 nm.对砖体进行39 d的浸出毒性试验,浸出液中Cu^(2+)、Zn^(^(2+))、总Cr、Ni^(2+)的最大浓度分别为0.44、0.93、0.14、0.19 mg·L^(−1),远低于国家标准.研究还表明,除了熔融玻璃相与烧结砖的粘结外,砖体内部生成的尖晶石结构也对Cu、Zn、Ni、Cr的固定化起到重要作用.

关键词：电镀污泥重金属浸出风险玻璃粉