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再循环超音速分离管除湿性能及其流动特性研究

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工程热物理学报 2011年第6期32卷 1031-1034页

作者：鲍玲玲刘中良蒋文明教育部传热与过程节能重点实验室及传热与能源利用北京市重点实验室北京工业大学北京100124

提出一种全新的再循环超音速分离管工作原理和结构设计。加工完成一套再循环超音速分离管,并进行了室内实验研究。实验表明,相比已研发的超音速分离管,在相同压损比下再循环超音速分离管可以获得更高的露点降,具有更好的除湿分离性能。... 详细信息

提出一种全新的再循环超音速分离管工作原理和结构设计。加工完成一套再循环超音速分离管,并进行了室内实验研究。实验表明,相比已研发的超音速分离管,在相同压损比下再循环超音速分离管可以获得更高的露点降,具有更好的除湿分离性能。为了进一步研究并预测再循环超音速分离管内流动规律和激波发生的位置,本文采用计算流体力学(CFD)理论,建立数学模型,进行了再循环超音速分离管内二维稳态可压缩流动的数值模拟计算。模拟结果表明:激波被转移到扩压管入口处发生,减少流动压力损失。此装置的结构设计能够提高脱水性能和效率。

关键词：再循环超音速分离管激波除湿性能流动特性 CFD

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增压浸没燃烧装置热经济分析

化工学报 2011年第12期62卷 3498-3502页

作者：江瀚刘中良宫小龙北京工业大学环境与能源工程学院教育部传热强化与过程节能重点实验室北京100124

常压浸没燃烧装置比普通锅炉有显著优势,如不存在固体加热面、加热效率高、污染物排放低等特点。增压浸没燃烧是对常压浸没燃烧的二次开发,提高了输出混合气的压力和温度,拓展了浸没燃烧应用领域。依据热力学第一定律,在单位时间内生产... 详细信息

常压浸没燃烧装置比普通锅炉有显著优势,如不存在固体加热面、加热效率高、污染物排放低等特点。增压浸没燃烧是对常压浸没燃烧的二次开发,提高了输出混合气的压力和温度,拓展了浸没燃烧应用领域。依据热力学第一定律,在单位时间内生产相同质量的纯蒸汽条件下,考虑了压缩机和风机分别在增压浸没燃烧装置和锅炉中的工作能耗,对比了两种系统的能耗明细,计算了增压浸没燃烧技术的节能效率。结果表明,增压浸没燃烧装置的加热效率高、回收烟气余热的特点不仅弥补了压缩机能耗损失大的缺点,而且比普通锅炉有更好的节能潜力。

关键词：增压浸没燃烧热经济节能热回收

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固体颗粒强化液体沸腾换热和抗垢特性的研究

东南大学学报（自然科学版） 2002年第3期32卷 419-423页

作者：施明恒赵言冰刘中良东南大学动力工程系南京210096 北京工业大学能源动力学院北京100022

在加热面上添加一定量的固体颗粒 ,可以使沸腾换热强化 .本文在毫米级和纳米级颗粒直径范围内 ,对添加固体颗粒后的液体泡状沸腾换热和抗垢特性进行了系统的实验研究 ,对其强化换热机理进行了理论分析 .实验结果表明 ,沸腾换热强化效果... 详细信息

在加热面上添加一定量的固体颗粒 ,可以使沸腾换热强化 .本文在毫米级和纳米级颗粒直径范围内 ,对添加固体颗粒后的液体泡状沸腾换热和抗垢特性进行了系统的实验研究 ,对其强化换热机理进行了理论分析 .实验结果表明 ,沸腾换热强化效果与固体颗粒直径 ,初始颗粒层高度以及沸腾热流密度有关 .流化颗粒具有较好的抗垢作用 .根据“类汽泡运动”所建立的流化颗粒强化沸腾换热的容积对流模型 ,可以较好地反映流化颗粒强化沸腾换热的物理机制 .

关键词：液体抗垢特性沸腾固体颗粒强化换热物理机制

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外阻对微生物燃料电池性能的影响

工程热物理学报 2012年第10期33卷 1777-1780页

作者：张培远刘中良侯俊先北京工业大学环境与能源工程学院教育部传热强化与过程节能重点实验室暨北京市传热与能源利用重点实验室北京100124

实验测试微生物燃料电池(MFC)不同外阻下,阳极液和阴极液pH值、电导率和输出电压随时间的变化情况。并从质量和能量角度对实验结果进行了分析讨论。结果表明:在低外阻下长期运行时,MFC溶液pH值和电导率会出现迅速变化。当外阻固定为100... 详细信息

实验测试微生物燃料电池(MFC)不同外阻下,阳极液和阴极液pH值、电导率和输出电压随时间的变化情况。并从质量和能量角度对实验结果进行了分析讨论。结果表明:在低外阻下长期运行时,MFC溶液pH值和电导率会出现迅速变化。当外阻固定为100Ω时,阴极液和阳极液之间最大pH值差为0.82,最大电导率差为2.14 mS/cm,极限电流为2.69 mnA;当外阻固定为500Ω时,最大pH值差为0.41,最大电导率差为1.55 mS/cm,极限电流为3 83 mA。实验结果及分析还表明,减小MFC运行过程中阴极液和阳极液pH值和电导率的变化,改善低外阻条件下生成物和反应物的质量传输对提高MFC的性能至关重要。

关键词：外阻 pH值电导率极限电流质量传输

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石墨烯修饰微生物燃料电池阳极的研究

工程热物理学报 2013年第7期34卷 1319-1322页

作者：侯俊先刘中良张培远北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室及传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

石墨烯由于具有优异的导电性、高的比表面积、好的生物相容性,受到各界广泛关注。本文利用肼化学还原法得到比表面积为535 m^2/g的石墨烯,利用此石墨烯修饰碳布(GNS-anode)作为微生物燃料电池阳极,并与多壁碳纳米管修饰的阳极(MWCNT-ano... 详细信息

石墨烯由于具有优异的导电性、高的比表面积、好的生物相容性,受到各界广泛关注。本文利用肼化学还原法得到比表面积为535 m^2/g的石墨烯,利用此石墨烯修饰碳布(GNS-anode)作为微生物燃料电池阳极,并与多壁碳纳米管修饰的阳极(MWCNT-anode)和未修饰的碳布(CC-anode)进行了详细的比较。碳纳米管和石墨烯的形貌和特性采用SEM、BET、TEM、XRD表征。电极的电化学性质利用循环伏安法(CV)和交流阻抗谱(EIS)衡量。装配GNS-anode运行的微生物燃料电池获得的最大功率密度为652 mW/m^2,分别是MWCNT-anode和CC-anode的1.4倍和2.0倍,表明石墨烯能够提高微生物燃料电池(MFC)阳极性能,从而提高MFC功率输出。

关键词：石墨烯碳纳米管微生物燃料电池比表面积功率密度

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微小型通道几何参数对甲烷燃烧的影响

工程热物理学报 2012年第12期33卷 2155-2158页

作者：李艳霞刘中良桑丽霞北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室及传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

利用Fluent6.3对微小型通道内的甲烷空气预混燃烧及传热进行了数值研究,得到了矩形截面通道几何参数对燃烧性能的影响。结果表明,随着通道高度的增加,火焰前沿的位置不断向下游移动,并且沿通道中心线的温度分布梯度和反应速率不断降低... 详细信息

利用Fluent6.3对微小型通道内的甲烷空气预混燃烧及传热进行了数值研究,得到了矩形截面通道几何参数对燃烧性能的影响。结果表明,随着通道高度的增加,火焰前沿的位置不断向下游移动,并且沿通道中心线的温度分布梯度和反应速率不断降低。通道间距0.6 mm,壁厚从0.1 mm增加到0.2 mm时,壁面和反应后区域流体温度普遍下降;但当壁面厚度较大(≥0.3 mm)时,壁厚对流体及壁面温度的影响非常小。通道间距1.0 mm时,随着壁面厚度的增加,流体及壁面温度都越来越小。

关键词：通道间距壁面厚度微小尺度燃烧

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预混天然气小尺度燃烧特性的CFD研究

热能动力工程 2006年第1期21卷 48-52页

作者：许考刘中良康天放马重芳北京工业大学环境与能源工程学院教育部传热强化与过程节能重点实验室和北京市传热与能源利用重点实验室北京100022

运用计算流体力学(CFD)二维模型研究预混天然气在小尺度空间内燃烧及墙壁的导热系数、外部的热损对燃烧特性的影响。研究表明,墙壁的导热系数和外壁面的热损直接影响着火焰的点燃、稳定及氮氧化物的生成。对于预混气体,仅存在一个很小... 详细信息

运用计算流体力学(CFD)二维模型研究预混天然气在小尺度空间内燃烧及墙壁的导热系数、外部的热损对燃烧特性的影响。研究表明,墙壁的导热系数和外壁面的热损直接影响着火焰的点燃、稳定及氮氧化物的生成。对于预混气体,仅存在一个很小的流速区间能维持通道内的燃烧。最后分析了轴向及径向的温度梯度对燃烧器的影响,找到了在模拟条件下最佳的热力条件,并以此达到优化小尺寸燃烧器的目的。

关键词：天然气小尺度燃烧燃烧特性导热

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低温环境下水平铜表面液滴冻结的实验研究

工程热物理学报 2010年第4期31卷 647-650页

作者：黄玲艳刘中良刘耀民勾昱君北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室北京100124

本文实验研究了低温受迫对流条件下空气参数对水平冷表面上液滴冻结的影响。冷表面温度分别为-15.5℃和-19.5℃,空气温度变化范围为-6～8.5℃,相对湿度变化范围为50%～80%,空气流速变化范围为1.0～9.0 m/s。结果表明,冷表面上液滴冻结... 详细信息

本文实验研究了低温受迫对流条件下空气参数对水平冷表面上液滴冻结的影响。冷表面温度分别为-15.5℃和-19.5℃,空气温度变化范围为-6～8.5℃,相对湿度变化范围为50%～80%,空气流速变化范围为1.0～9.0 m/s。结果表明,冷表面上液滴冻结的时间随冷面温度的升高而增加,随空气相对湿度的升高而减小。另外,空气温度和流速对冷表面液滴冻结也有较大的影响,随着空气温度和流速的增加,液滴冻结时间先减小后增大。

关键词：结霜液滴冻结临界半径

高压扩散燃烧器在增压浸没燃烧汽化系统中的应用

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北京工业大学学报 2012年第6期38卷 922-926页

作者：宫小龙刘中良江瀚张建李清方北京工业大学环境与能源工程学院北京100124 景德镇陶瓷学院材料科学与工程学院江西景德镇33340 中石化胜利油田胜利工程设计咨询公司山东东营257026

对传统的浸没燃烧技术进行了改进和创新,研制增压浸没燃烧汽化装置.进行了实验系统关键设备高压浸没燃烧器的基础理论设计计算,通过数值模拟高压燃烧对理论设计计算进行辅助设计,结果二者吻合较好,为高压燃烧器在增压浸没燃烧汽化系统... 详细信息

对传统的浸没燃烧技术进行了改进和创新,研制增压浸没燃烧汽化装置.进行了实验系统关键设备高压浸没燃烧器的基础理论设计计算,通过数值模拟高压燃烧对理论设计计算进行辅助设计,结果二者吻合较好,为高压燃烧器在增压浸没燃烧汽化系统的应用以及优化设计奠定了基础,可用于指导工程设计.增压浸没燃烧汽化在浸没燃烧技术原有优点基础上可对高压排气进行二次利用,此形式的热利用装置创意新颖、高效节能、大气排放指标极低或零排放、耗材少、成本低廉,在工业污水处理、油田、化工等行业具有良好的应用前景.

关键词：高压燃烧器浸没燃烧技术汽化器