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激光熔覆NiBCr-WC合金涂层在内燃机气缸套内壁中的研究

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热加工工艺 2017年第10期46卷 155-157,161页

作者：向家涛郑卫刚武汉理工大学能源与动力工程学院湖北武汉430063 武汉理工大学工程训练中心湖北武汉430063

采取激光熔覆法在以球墨铸铁为材料的气缸套内壁上制备了NiBCr-WC合金涂层,对其进行了硬度、强度、耐腐蚀性、耐磨损性和孔隙率测试,并观察了其微观形貌。结果表明,激光熔覆NiBCr-WC合金涂层可使气缸套的综合性能在较大程度上得以提升,... 详细信息

采取激光熔覆法在以球墨铸铁为材料的气缸套内壁上制备了NiBCr-WC合金涂层,对其进行了硬度、强度、耐腐蚀性、耐磨损性和孔隙率测试,并观察了其微观形貌。结果表明,激光熔覆NiBCr-WC合金涂层可使气缸套的综合性能在较大程度上得以提升,从而延长了其使用寿命。

关键词：内燃机气缸套激光熔覆 NiBCr-WC 综合性能

城市污泥干燥动力学特性及其与生物质共气化热电联产系统模拟

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热力发电 2024年第3期53卷 1-13页

作者：任少辉向家涛张世红郭鹏华中科技大学能源与动力工程学院煤燃烧国家重点实验室湖北武汉430074 华中农业大学工学院湖北武汉430070

对城市污泥进行高效干燥预处理及气化资源化利用是实现城市绿色可持续发展的重要途径之一。首先,利用热重反应器研究了污泥的干燥动力学特性;其次,基于Fluent数值模拟软件明晰了高温低速烟气和低温高速烟气对污泥干燥过程的影响;最后通... 详细信息

对城市污泥进行高效干燥预处理及气化资源化利用是实现城市绿色可持续发展的重要途径之一。首先,利用热重反应器研究了污泥的干燥动力学特性;其次,基于Fluent数值模拟软件明晰了高温低速烟气和低温高速烟气对污泥干燥过程的影响;最后通过Aspen Plus构建了新型的污泥与生物质共气化热电联产系统,并讨论了系统的热力性能。结果表明:污泥在热重反应器中的干燥过程分为升速阶段、第一降速阶段和第二降速阶段,以降速阶段为主;SW-60、SW-80的水分扩散系数范围分别为6.34×10^(-6)~3.72×10^(-5)m^(2)/s和3.69×10^(-5)~2.60×10^(-4)m^(2)/s;初始含水率的提高会增加污泥干燥活化能,SW-60、SW-80的干燥活化能分别为9.55 kJ/mol和28.25 kJ/mol;干燥床中高温低速烟气的干燥效率大约为低温高速烟气的2.67倍;在热电联产系统中,随着生物质掺混比例的增加,输入热量、空气流量、合成气低位热值、合成气产率和热电联产潜力均随之增加,然而电效率、热效率和系统效率会缓慢下降;当生物质掺混质量比为20%时,每千克30%含水率干污泥与生物质的共混物可以产生电能与热能潜力分别为0.61 k W·h和4.212 MJ。

关键词：城市污泥干燥动力学生物质共气化热电联产

某型往复压缩机热动力设计及其曲轴静强度分析（英文）

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机床与液压 2016年第24期44卷 101-106+137页

作者：向家涛贾郑铭郑卫刚武汉理工大学能源与动力工程学院武汉理工大学工程训练中心

在需要改变工况条件的要求下,对某型往复压缩机热动力进行了设计和计算,在ANSYS Workbench软件中导入其轴系三维模型,描绘出了两种工况下的综合活塞力变化曲线,获得了曲轴的最大应力值和最大应力位置,对压缩机曲轴进行了网格划分、应力... 详细信息

在需要改变工况条件的要求下,对某型往复压缩机热动力进行了设计和计算,在ANSYS Workbench软件中导入其轴系三维模型,描绘出了两种工况下的综合活塞力变化曲线,获得了曲轴的最大应力值和最大应力位置,对压缩机曲轴进行了网格划分、应力分布和变形计算,分析了曲轴的静强度。结果表明:原机型仍然满足改变工况的设计需求,该曲轴的静强度满足使用要求,同时可为同类型压缩机热动力优化设计与曲轴强度分析提供一定理论依据。

关键词：往复压缩机 ANSYS Workbench 曲轴综合活塞力静强度分析

MgO改性莲蓬壳生物炭的制备及其磷吸附特性

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环境科学 2019年第11期40卷 4987-4995页

作者：王盛华朱丹晨邵敬爱向家涛杨海平易娟张世红陈汉平华中科技大学能源与动力工程学院煤燃烧国家重点实验室武汉430074 华中科技大学能源与动力工程学院新能源科学与工程系武汉430074 深圳市水务(集团)有限公司深圳518031

为了研究生物炭作为磷吸附剂的潜在应用特性,本文通过将MgO与莲蓬壳混合物快速热解制备纳米MgO-生物炭吸附剂.采用XRD、BET、SEM和TEM对其理化特性进行表征,并进行了吸附实验.结果表明,MgO主要以薄片状和颗粒状的形态负载在炭表面,使吸... 详细信息

为了研究生物炭作为磷吸附剂的潜在应用特性,本文通过将MgO与莲蓬壳混合物快速热解制备纳米MgO-生物炭吸附剂.采用XRD、BET、SEM和TEM对其理化特性进行表征,并进行了吸附实验.结果表明,MgO主要以薄片状和颗粒状的形态负载在炭表面,使吸附活性位点增加,MgO-生物炭MBC3吸附量是未负载MgO生物炭MBC1的14倍,热解通10%CO2载气,MBC9的吸附量进一步增加为MBC1的16倍.准二级动力学能更好地描述吸附过程,磷酸根在MgO-生物炭上的吸附是以化学吸附为主导.MBC3和MBC9的Langmuir最大吸附量分别可达到283.26 mg·g^-1和297.96 mg·g^-***-生物炭是一种高效的磷吸附剂,可用来治理水体富营养化问题.

关键词：莲蓬壳 MgO改性磷酸根吸附动力学等温吸附

一种新型浮式综合发电平台的概念设计及其动态响应研究（英文）

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机床与液压 2016年第24期44卷 63-68页

作者：徐立向家涛王东辉任泽远房建彬武汉理工大学能源与动力工程学院武汉430063 船舶动力工程技术交通行业重点实验室武汉430063

参照OC3-Hywind Spar Buoy和ITI Energy Barge(以下分别简称Spar和Barge)的结构特点,提出了一种新型浮式综合发电平台的概念,根据海洋能发电的特性,构建了"风能-太阳能-波浪能"的联合发电系统,以实现多种能源的耦合互补,并以我国南海作... 详细信息

参照OC3-Hywind Spar Buoy和ITI Energy Barge(以下分别简称Spar和Barge)的结构特点,提出了一种新型浮式综合发电平台的概念,根据海洋能发电的特性,构建了"风能-太阳能-波浪能"的联合发电系统,以实现多种能源的耦合互补,并以我国南海作为平台工作条件,采用ANSYS的水动力学模块对平台进行了数值计算。结果表明:该平台的动态响应较小,水动力性能良好,适合在南海海域使用。

关键词： Spar Barge 浮式平台综合发电概念设计动态响应

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高碱煤掺烧低钠煤的混煤结渣特性试验研究

锅炉技术 2024年第6期55卷 42-50页

作者：向家涛桂其林杨奕彬李建峰张世红华中科技大学能源与动力工程学院煤燃烧国家重点实验室湖北武汉430074 宝钢湛江钢铁有限公司广东湛江524000

针对湛江钢铁发电单元锅炉在燃烧高碱煤时容易发生受热面沾污结渣的问题,提出了掺烧低钠煤的缓解措施。为了优化配煤掺烧方案,首先分别对高碱煤和低钠煤的煤质特性和燃烧特性进行分析,然后基于“沉降炉沉积炉”系统开展混煤燃烧试验,并... 详细信息

针对湛江钢铁发电单元锅炉在燃烧高碱煤时容易发生受热面沾污结渣的问题,提出了掺烧低钠煤的缓解措施。为了优化配煤掺烧方案,首先分别对高碱煤和低钠煤的煤质特性和燃烧特性进行分析,然后基于“沉降炉沉积炉”系统开展混煤燃烧试验,并采用煤灰成分评价指标预测不同掺烧比例下的混煤结渣特性。结果表明:高碱煤具有高挥发分、低灰分、高发热量及高碱金属含量的特点,具有良好的着火和燃尽性能,但结渣倾向较强。依据煤灰熔融温度判别煤种结渣倾向的评价指标参考价值比较有限,而基于煤灰成分预测煤种结渣倾向的指标中,煤灰钠当量综合考虑了煤种的灰分和煤灰碱金属含量,比碱酸比、硅铝比和铁钙比的预测结果更符合实际情况。通过与低钠煤进行掺混燃烧,能够有效降低高碱煤的结渣倾向,随着低钠煤的掺混比例增大,缓解结渣倾向的效果越明显。当掺烧质量分数75%的DN2或DN3时,混煤的结渣倾向已经低于单独燃烧DN4,进而可以解决单独燃用高碱煤时容易结渣的问题。

关键词：高碱煤低钠煤混煤燃烧煤灰成分结渣特性

热喷涂WC-Co合金涂层在柴油机气缸套内壁中的应用研究

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热加工工艺 2016年第14期45卷 174-176页

作者：吴一飞王国栋向家涛郑卫刚武汉理工大学能源与动力工程学院湖北武汉430063 武汉理工大学工程训练中心湖北武汉430063

通过两种较为先进的热喷涂方式,在以球墨铸铁为材料的气缸套内壁制备WC-Co合金涂层。并进行了结合强度、硬度和耐蚀性测试。结果表明:该涂层可提高缸套的硬度、强度和耐蚀性,延长了其使用寿命。

关键词：气缸套热喷涂 WC-Co 合金涂层性能

基于Aspen Plus模拟WFGD对燃煤烟气有机污染物脱除的影响

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锅炉技术 2022年第2期53卷 74-80页

作者：向家涛张雄黎俊廷胡鹏邵敬爱张世红华中科技大学能源与动力工程学院煤燃烧国家重点实验室湖北武汉430074 中国联合工程有限公司浙江杭州310052

燃煤锅炉产生的烟气除含有SO_(2)、NO_(x)等常规无机污染物外,还包括多种具有较强毒性的有机污染物。利用Aspen Plus模拟软件建立了某630 MW燃煤锅炉烟气湿法脱硫(WFGD)装置的工艺流程,并基于灵敏度分析模块,研究了烟气温度、烟气流速... 详细信息

燃煤锅炉产生的烟气除含有SO_(2)、NO_(x)等常规无机污染物外,还包括多种具有较强毒性的有机污染物。利用Aspen Plus模拟软件建立了某630 MW燃煤锅炉烟气湿法脱硫(WFGD)装置的工艺流程,并基于灵敏度分析模块,研究了烟气温度、烟气流速、浆液温度、浆液pH值、SO_(2)浓度和NO浓度等工艺参数对脱硫反应过程中典型有机污染物脱除的影响。模拟结果表明:在设计工况下WFGD的脱硫效率高达99.41%,NO脱除效率约为10.87%,同时对苯、甲苯、二甲苯、苯酚、萘的脱除效率分别可达约70.56%、88.63%、93.24%、93.68%和67.53%,表明WFGD在高效脱除SO_(2)的同时,能够较好地协同脱除上述典型的燃煤有机污染物。

关键词： Aspen Plus 模拟湿法脱硫有机污染物协同脱除

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空气动力艇回转式推进装置的动力学特性

船舶工程 2017年第11期39卷 30-34页

作者：孙玉伟王东辉向家涛汤旭晶赵晓兴武汉理工大学能源与动力工程学院武汉430063 武汉理工大学国家水运安全工程技术研究中心可靠性工程研究所武汉430063 武汉理工大学交通部船舶动力工程技术交通行业重点实验室武汉430063

依据动力学特性设计一种新型空气动力艇回转式推进装置,通过简化流场模型和分析对称翼形受力计算空气螺旋桨推力和舵板受力,对比传统推进装置和回转式推进装置在不同转向角和螺旋桨转速条件下的动力学特性差异,并引入增值系数K对转向性... 详细信息

依据动力学特性设计一种新型空气动力艇回转式推进装置,通过简化流场模型和分析对称翼形受力计算空气螺旋桨推力和舵板受力,对比传统推进装置和回转式推进装置在不同转向角和螺旋桨转速条件下的动力学特性差异,并引入增值系数K对转向性能进行分析。研究结果表明:小偏转角下传统推进装置的推进和转向性能较好,但大偏转角下回转式推进装置的推进和转向性能要优于传统推进装置,且转速越高转角越大,其性能优势越明显。

关键词：空气动力艇空气螺旋桨回转式推进装置动力学特性增值系数