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环形文丘里喷射器组甲烷非预混燃烧数值模拟研究

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中国电机工程学报 2023年第19期43卷 7539-7548页

作者：曹文宣徐杰王子兵秦培禾华北理工大学冶金与能源学院河北省唐山市063000

以某厂0.8MW锅炉炉膛实际结构及传热条件为基础,重点研究环形文丘里喷射器组结构下甲烷非预混燃烧过程中射流特性与烟气炉内循环特性之间的关联规律,采用数值模拟的方法探究燃料分级配比和烟气内循环强度对炉内流场、温度分布以及氮氧... 详细信息

以某厂0.8MW锅炉炉膛实际结构及传热条件为基础,重点研究环形文丘里喷射器组结构下甲烷非预混燃烧过程中射流特性与烟气炉内循环特性之间的关联规律,采用数值模拟的方法探究燃料分级配比和烟气内循环强度对炉内流场、温度分布以及氮氧化物生成特性的影响规律。结果表明:燃料分级配比存在最佳值,过度向炉内转移燃料热负荷不仅会破坏燃烧稳定性,而且会增强局部高温导致氮氧化物浓度的升高;在不受其他因素干扰的情况下,喷射器卷吸烟气量越大,降氮效果就越好,此时仅采用烟气循环率?这一指标难以对实际情况进行合理的描述;采用大比例精细煤气分级与高强度烟气内循环协同技术,可以实现10mg/Nm3以下的低NOx燃烧效果,将最佳工况与未采用文丘里管引射燃烧技术的模拟结果进行对比,出口氮氧化物浓度降低97.5%。

关键词：天然气低NOx 烟气内循环文丘里管喷射器引射燃烧

受限条件下环形文丘里喷射器组射流特性数值模拟研究

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受限条件下环形文丘里喷射器组射流特性数值模拟研究

作者：曹文宣华北理工大学

学位级别：硕士

分级燃烧及高强度烟气内循环是实现天然气超低氮燃烧的技术核心,可以尽最大可能简化脱硝系统结构,在降低脱硝成本的同时可以减少温室气体排放,其研究与开发对我国大气环境治理及双碳目标实现意义重大。以某厂0.8 MW锅炉炉膛实际结构及... 详细信息

分级燃烧及高强度烟气内循环是实现天然气超低氮燃烧的技术核心,可以尽最大可能简化脱硝系统结构,在降低脱硝成本的同时可以减少温室气体排放,其研究与开发对我国大气环境治理及双碳目标实现意义重大。以某厂0.8 MW锅炉炉膛实际结构及传热条件为基础,重点研究燃烧器结构所决定射流特性与烟气炉内循环特性之间的关联规律。基于双阻塞模型理论建立针对环形文丘里喷射器组的基础计算模型,在受限空间内利用Fluent模拟中心旋转射流与环形文丘里组射流共同作用下的主射流及回流特性,探究燃料分级配比、文丘里结构、文丘里组布置方式,以及中心旋流结构对炉膛流场特性(温度场、速度场、浓度场)的影响。研究结果表明:提高环形射流区的燃料分配比可以降低中心射流区燃烧温度、利用中心燃烧烟气稀释火焰封面O浓度,从反应温度及气氛两方面有效构建中心射流超低氮燃烧条件,但中心区域煤气量过少会导致燃烧不稳定,所以存在最佳燃料分级配比;中心射流旋流器存在最佳掰角,掰角过大、过小都将导致着火区回流特性变差,加剧局部高温的同时破坏燃烧稳定性;采用文丘里引射器两级引射可以从根本上强化炉膛低温区烟气回流效果,煤气分级方式确定后,文丘里喷射器结构、数量、整体布置方式决定煤气射流的自身特性、煤气射流与中心射流的交互特性及煤气射流对低温区烟气的卷吸特性,从而最终决定环形射流煤气燃烧火焰锋面的温度及O浓度水平;在文丘里喷射器结构、数量、整体布置方式良好协同下,通过合理强化烟气内循环,可以实现外环煤气超低NOx燃烧流场条件的构建。采用大比例精细煤气分级与高强度烟气内循环协同技术,可以实现10 mg/Nm以下的低NOx燃烧效果,将最佳工况与未采用文丘里管引射燃烧技术的模拟结果进行对比,出口氮氧化物浓度降低97.84%。图56幅;表7个;参56篇。

关键词：天然气低NOx 烟气内循环文丘里管喷射器引射燃烧

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曹文宣：长江应全面禁渔10年

决策探索 2013年第7期 7-7页

作者：曹文宣

今年是长江流域实施禁渔期制度10周年。2003年，该制度经国务院批准正式实施，禁渔范围涉及沿江云南、贵州、四川、重庆、湖北、湖南、江西、安徽、江苏、上海等10个省（市l，每年禁渔3个月。但相关数据表明，受多重因素影响，长江生态... 详细信息

今年是长江流域实施禁渔期制度10周年。2003年，该制度经国务院批准正式实施，禁渔范围涉及沿江云南、贵州、四川、重庆、湖北、湖南、江西、安徽、江苏、上海等10个省（市l，每年禁渔3个月。但相关数据表明，受多重因素影响，长江生态资源衰退趋势仍未得到遏制。长江天然捕捞量逐年递减，近年约为10万吨，不到全国渔业产量的1％。

关键词：禁渔期制度长江流域禁渔范围因素影响资源衰退渔业产量国务院数据表

空气旋流数对甲烷燃烧NO_(x)生成影响数值模拟研究

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热能动力工程 2022年第8期37卷 135-142页

作者：曹文宣徐杰王子兵秦培禾华北理工大学冶金与能源学院河北唐山063200

为研究甲烷-空气非预混燃烧下空气旋流数对流动特性、温度分布及其对污染物NO_(x)生成的影响,利用CFD软件,采用标准的k-ε湍流模型、P-1辐射模型和涡流耗散模型进行数值模拟。结果表明:空气旋流数从0提高到0.8的过程中,形成的中心内回... 详细信息

为研究甲烷-空气非预混燃烧下空气旋流数对流动特性、温度分布及其对污染物NO_(x)生成的影响,利用CFD软件,采用标准的k-ε湍流模型、P-1辐射模型和涡流耗散模型进行数值模拟。结果表明:空气旋流数从0提高到0.8的过程中,形成的中心内回流区会强化燃料和空气混合,中心火焰向燃烧室两侧逐渐扩散,火焰长度变短,且高温区移动到燃烧室的前端,局部高温的产生得到了抑制,燃烧室内的温度场更加均匀,进而导致NO_(x)生成量的下降。同时研究燃烧器几何尺寸对气体停留时间及NO_(x)排放浓度的影响,发现缩小空气入口孔隙半径r和燃空径向隔板间距L会导致气流速度增大,促进反应更快地弥散到整个空间,能够进一步抑制NO_(x)的产生。

关键词：扩散燃烧旋流数回流区低NO_(x) 数值模拟

雅鲁藏布江下游弧唇裂腹鱼的年龄结构与生长特性

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水生生物学报 2022年第12期46卷 1770-1779页

作者：王健张富斌胡华明巩政曹文宣林鹏程中国科学院水生生物研究所武汉430072 水利部长江治理与保护重点实验室长江设计集团有限公司武汉430072 流域水安全保障湖北省重点实验室长江勘测规划设计研究有限责任公司武汉430072 西华师范大学环境科学与工程学院南充637009 枣庄学院生命科学学院枣庄277160

研究以采自雅鲁藏布江下游墨脱段的928尾弧唇裂腹鱼(Schizothorax curvilabiatus)为研究对象,对耳石、脊椎骨和鳃盖骨三种年龄材料的准确性进行比较,并对其种群年龄结构和生长特性进行研究。结果表明,耳石是鉴定弧唇裂腹鱼最适合的年龄... 详细信息

研究以采自雅鲁藏布江下游墨脱段的928尾弧唇裂腹鱼(Schizothorax curvilabiatus)为研究对象,对耳石、脊椎骨和鳃盖骨三种年龄材料的准确性进行比较,并对其种群年龄结构和生长特性进行研究。结果表明,耳石是鉴定弧唇裂腹鱼最适合的年龄材料。弧唇裂腹鱼体长为48—508 mm,体重为1.8—1898.9 g。体长体重关系式为W=2.279×10^(–5) SL ^(2.931)。雌鱼最大年龄43龄,雄鱼最大年龄23龄。von Bertalanffy生长方程为雌性:L_(t)=590.2[1–e^(–0.096(t–0.282))],W_(t)=3016.8[1–e^(–0.096(t–0.282))]2.931;雄性:L_(t)=575.3[1–e^(–0.090(t+0.011))],W_(t)=2798.9[1–e^(–0.090(t+0.011))]^(2.931)。弧唇裂腹鱼雌性和雄性的拐点年龄分别为11.5龄和11.9龄。研究结果表明弧唇裂腹鱼生长缓慢、寿命较长,为典型的K-对策选择者。随着雅鲁藏布江下游河流环境受到的人为干扰逐渐加大,应从控制捕捞、栖息地保护和加强人工繁育等方面保护弧唇裂腹鱼的种群资源。

关键词：雅鲁藏布江耳石生长方程生活史对策生态适应弧唇裂腹鱼

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有关长江流域鱼类资源保护的几个问题

长江流域资源与环境 2008年第2期17卷 163-164页

作者：曹文宣中国科学院

2007年11月29～30日，“长江流域水生态环境与经济可持续发展研讨会暨《长江流域资源与环境》第七次编委会”在上海市华东师范大学召开。会议围绕当前长江流域经济社会发展的关键问题——长江流域水生态环境与经济的协调发展问题展开了... 详细信息

2007年11月29～30日，“长江流域水生态环境与经济可持续发展研讨会暨《长江流域资源与环境》第七次编委会”在上海市华东师范大学召开。会议围绕当前长江流域经济社会发展的关键问题——长江流域水生态环境与经济的协调发展问题展开了热烈而深入的学术讨论，来自全国各地的20多位编委专家参加了此次会议，华东师范大学等高校的相关专业师生到会听取了大会发言。本次会议由华东师范大学与《长江流域资源与环境》编委会联合主办，得到了华东师范大学资源与环境科学学院、河口海岸研究院和长江流域发展研究院的大力支持。《长江流域资源与环境》主编许厚泽院士和华东师范大学校长俞立中先生分别在大会开幕式致辞并主持了本次会议。中国科学院院士曹文宣先生、中国工程院院士陈吉余先生、江西省副省长胡振鹏先生等八位与会专家、学者就长江流域的水资源保护与水污染治理、大型水利工程的生态环境问题、长江流域的生态环境建设与生物多样性保护及长江流域经济可持续发展等重大问题做了精彩的学术报告。现将报告会的部分发言摘要报道如下，以飨读者。

关键词：经济可持续发展水生态环境鱼类资源保护长江流域专家中国科学院院士华东师范大学中国工程院院士

牛山湖两种不同生境小型鱼类的种类组成、多样性和密度

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应用生态学报 2007年第7期18卷 1589-1595页

作者：叶少文李钟杰曹文宣中国科学院水生生物研究所淡水生态与生物技术国家重点实验室中国科学院研究生院北京100039

研究了2003年春季浅水草型湖泊牛山湖小型鱼类空间分布(种类组成、多样性和密度等)与生境异质性之间的关系.根据水生植被状况、离岸距离和水深,选择了两种差异较大且有代表性的生境类型,即近岸沉水植物茂密的生境A和远岸沉水植物稀疏的... 详细信息

研究了2003年春季浅水草型湖泊牛山湖小型鱼类空间分布(种类组成、多样性和密度等)与生境异质性之间的关系.根据水生植被状况、离岸距离和水深,选择了两种差异较大且有代表性的生境类型,即近岸沉水植物茂密的生境A和远岸沉水植物稀疏的生境B.使用围网(180m2)在这两种生境中进行小型鱼类的采样,采用多次标志回捕法和Zippin去除法估算了围网内小型鱼类的密度.结果表明,两种不同生境中小型鱼类的种类组成、多样性度量值和密度估算值均存在一定程度的差异:1)生境A中的渔获物由5科14种小型鱼类组成,优势种类为生活在中、下水层的高体鳑鲏、彩副鱊和麦穗鱼;生境B中的渔获物由3科9种小型鱼类组成,优势种类为生活在湖底的子陵吻鰕虎鱼和小黄黝鱼.2)生境A和生境B小型鱼类群落间的Bray-Curtis指数为0.222,结构相似性较低;但二者的物种等级丰度分布则无显著差异,均属于对数级数分布.3)生境A中高体鳑鲏、彩副鱊、麦穗鱼等9种小型鱼类的总密度值为8.71ind.m-2,生境B中子陵吻鰕虎鱼、小黄黝鱼等5种小型鱼类的总密度值只有3.54ind.m-2.小型鱼类在这两种不同生境中的空间分布差异可能与其逃避捕食、觅食和繁殖等生态习性的生境需求有关,因此,水生植被生境对小型鱼类资源合理开发和多样性保护具有重要意义.

关键词：浅水草型湖泊小型鱼类群落定量采样多次标志回捕法等级丰度分布

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十年禁渔是长江大保护的重要举措

水生生物学报 2022年第1期46卷 1-1页

作者：曹文宣不详

(长江“十年禁渔”专栏开栏词)习近平主席在2020年8月20日指出“长江禁渔是为全局计,为子孙谋的重要决策”,要求“沿江各省市和有关部门要加强统筹协同,细化政策措施,压实主体责任,保障退捕渔民就业和生活,要加强执法管理,严厉打击非法... 详细信息

(长江“十年禁渔”专栏开栏词)习近平主席在2020年8月20日指出“长江禁渔是为全局计,为子孙谋的重要决策”,要求“沿江各省市和有关部门要加强统筹协同,细化政策措施,压实主体责任,保障退捕渔民就业和生活,要加强执法管理,严厉打击非法捕捞行为,务求禁渔工作取得扎实成效”。

关键词：禁渔主体责任十年加强执法

长江上游特有鱼类自然保护区的建设及相关问题的思考

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长江流域资源与环境 2000年第2期9卷 131-132页

作者：曹文宣全国政协