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低污染汽车聚氨酯泡沫设计与吸声性能研究

材料导报 2022年第5期36卷 207-211页

作者：熊康杨啟梁胡溧武汉科技大学汽车与交通工程学院武汉430065

聚氨酯泡沫是汽车中常用的一种吸声材料,因为常规聚氨酯泡沫配方内含有机溶剂,影响车内空气质量,所以需要开发低污染聚氨酯泡沫吸声材料。本工作通过采用不含有机溶剂的低污染聚氨酯新型配方,并对配方进行四因素三水平正交试验优化设计... 详细信息

聚氨酯泡沫是汽车中常用的一种吸声材料,因为常规聚氨酯泡沫配方内含有机溶剂,影响车内空气质量,所以需要开发低污染聚氨酯泡沫吸声材料。本工作通过采用不含有机溶剂的低污染聚氨酯新型配方,并对配方进行四因素三水平正交试验优化设计,由一步法合成聚氨酯泡沫,再使用LMS Test.Lab及阻抗管设备来测试分析材料的吸声性能。设计的低污染聚氨酯泡沫不仅可以降低汽车内部挥发性有机化合物(Volatile organic compounds)的含量,而且其吸声性能较好,平均吸声系数为0.581,峰值吸声系数高达0.962。同时,利用圆管理论模型研究了低污染聚氨酯泡沫结构参数对吸声性能的影响,当孔隙率在0.7、材料厚度在65 mm以下时,分别增大聚氨酯泡沫的孔隙率及材料厚度两个参数,材料的吸声性能得到提高,而流阻率则对材料吸声性能的影响相对较小。

关键词：聚氨酯泡沫低污染正交试验吸声系数圆管理论模型

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低污染矿用40t铲板式支架搬运车的设计

机械工程与自动化 2022年第4期 88-89,92页

作者：李卫东晋能控股煤业集团王庄煤业有限公司山西长治047100

针对煤矿井下辅助运输设备速度慢、效率低的问题,设计了一种由低污染防爆柴油机、前后机架、液压系统和气动安全保护系统组成的低排放40 t铲板式搬运车,并通过有限元方法对前后机架的结构强度进行了分析优化,最后通过在矿区的实际应用... 详细信息

针对煤矿井下辅助运输设备速度慢、效率低的问题,设计了一种由低污染防爆柴油机、前后机架、液压系统和气动安全保护系统组成的低排放40 t铲板式搬运车,并通过有限元方法对前后机架的结构强度进行了分析优化,最后通过在矿区的实际应用实现了煤矿井下辅助运输的高效率和低排放。

关键词：煤矿铲板式搬运车低污染设计

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低污染燃烧室头部结构与特性研究

低污染燃烧室头部结构与特性研究

作者：徐佳恒中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所)

学位级别：硕士

燃气轮机运行过程中会产生氮氧化物(NOX)、一氧化碳(CO)、未燃碳氢化合物(UHC)等污染物,这些污染物具有很大的危害性,尤其是NOX。随着燃气轮机使用的逐渐增加,以及燃烧室工作压力和温度的大幅度提高,排放到大气中的污染物也日益增多,为... 详细信息

燃气轮机运行过程中会产生氮氧化物(NOX)、一氧化碳(CO)、未燃碳氢化合物(UHC)等污染物,这些污染物具有很大的危害性,尤其是NOX。随着燃气轮机使用的逐渐增加,以及燃烧室工作压力和温度的大幅度提高,排放到大气中的污染物也日益增多,为了保护环境,控制大气污染物的产生,实现低污染排放成为了燃气轮机技术的主要发展方向之一,如何控制燃气轮机燃烧室的NOX排放量,减少燃烧过程中的污染物生成量,提高燃烧效率,成为设计、改良燃烧室的关键问题,是人们关注和研究燃气轮机的重点。在发展低污染燃烧室这一大背景下,本文对低污染燃烧室头部进行了研究,主要内容及结论如下:本文首先进行的是单旋流器预混燃烧室头部气动和结构设计,根据燃烧室设计指标,设计燃烧室头部的流经旋流杯气体当量比0.5696,总当量比为0.3987。根据燃烧室的进气量等初步确定了扩压器、旋流器、燃烧室头部及火焰筒的尺寸,其中扩压器计算得到总压恢复系数为99.58%。为了验证气动设计的合理性,建立了一维chemkin模型,计算得到燃烧室出口温度为1680.5K,NO^排放量为4.67ppm(15%O2 浓度),CO 为 0.8ppm(15°/02 浓度),满足设计要求。然后进行了单旋流器头部结构优化及三维数值模拟研究,数值模拟结果显示冷态流场中存在中心回流区和角涡区,有利于能量和组分之间的交换及火焰的稳定燃烧;在有限预混通道长度的情况下,燃料喷孔的位置对燃料与空气的掺混效果影响较大,燃料喷孑孔集中靠近外部预混效果会好些;旋流数对燃烧室冷态流场和热态温度场的影响比较大,旋流数越大回流区径向宽度越大,轴向长度越短,有利于燃烧火焰的稳定,但旋流数过大会导致燃烧室出现回火现象,旋流数过小会导致燃料与空气预混程度不够充分;旋流器叶片数量对燃烧室回流区有较大影响,叶片数越多回流区径向宽度会越大,轴向长度会变短,有利于燃烧火焰的稳定。最后对优化后的模型燃烧室进行了计算,得到模型燃烧室OTDF为8.4%,RTDF为2.45%,出口平均温度为1686.948K,总压损失为3.2%,且与传统SAC燃烧室相比,排放NO量降低了很多,该单头部低污染模型燃烧室NO的排放量为0.29ppm,其值远低于排放标准要求的值。接着对单旋流器预混燃烧器及燃烧室头部特性进行了实验研究,冷态实验表明:气体经燃烧室头部后,在出口上方的中心区域位置形成了回流区,随着空气流量的减小,中心的回流效果也减弱;回流区轴向长度与流量大小无明显关系,旋流强度是影响回流区轴向长度的主要因素;流场中心的回流区是由燃烧器喷出的气体同时向中心回流造成,该回流区能使火焰保持稳定在该区域,同时有助于燃料空气混合气体的充分燃烧。热态实验表明:随着当量比的增加NO和CO的量增加,尤其是在发生回火时污染物排放量较高,正常燃烧情况下污染物的排放量都较小,三种工况下NO和CO的量都小于15ppm;本文设计的燃烧室燃烧当量比在0.4-0.5之间,属于正常燃烧范围内,旋流器及预混燃烧器其他结构初步满足低污染燃烧室的设计要求。最后以降低混合不均匀度和压力损失为目标,对旋流方式以及燃烧室头部结构参数的影响进行了研究。对比单旋流器结构和同向、反向双旋流器结构数值模拟结果可知:单旋流器与双旋流器结构都是内环轴向速度比外环高,并且随着气体向下游流动,轴向速度逐渐变大;随着气体向下游流动,空间和时间预混不均匀度都逐渐降低,表明预混通道增长有助于燃料与空气混合均匀;不均匀度高的地方集中在径向坐标与燃料孔喷射点相同的地方,在预混通道长度有限的情况下,为改善这种现象可改变燃料喷射孔的直径,从而改变燃料与空气的动量比,改善燃料空气预混均匀性,同时可以改变燃料喷孔的个数以保证燃料流量不变;因为截面流通面积差异造成的压力损失差异只有0.5%左右,进口段产生的压力损失都很小,都只有0.1%左右,所以这两项可以忽略不计;尽管反向双旋流器方案混合不均匀度最低,但压力损失太大,而同向双旋流器方案虽然混合不均匀度比反向双旋流器方案高了 12.93%,但压力损失比其低了 40.09%,为了同时尽可能满足低NO和低压力损失的要求,最终选择同向双旋流器结构进行进一步的研究。为了分析同向双旋流器结构中的旋流器内叶片安装角,旋流器外叶片安装角,燃料喷孔直径以及旋流器外内流通面积比这四个因素的影响,采用DOE方法设计了 16个方案进行数值模拟,经过分析得到了各影响因素显著性的大小。对燃料空气混合不均匀度影响程度的排序为:旋流器外内流通面积比>旋流器外叶片安装角>旋流器内叶片安装角>燃料喷孔直径;对压力损失影响程度显著度的排序为:旋流器外叶片安装角>旋流器外内流通面积比>旋流器内叶片安装角>燃料喷孔直径;方案15最优,该方案旋流器内叶片安装角为35°,旋流器外叶片安装角为35°,燃料喷孔直径为1.2mm,旋流器外内流通面积比为1.89,燃料空气混合不均匀度和压力损失能同时达到较小值,此时混合不均匀度为0.0

关键词：低污染贫预混燃烧流场测量熄回火特性混合不均匀度压力损失

基于LPP的多点喷射低污染燃烧室头部方案优化研究

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推进技术 2015年第7期36卷 1036-1045页

作者：王铮钧索建秦黎明梁红侠赵聪聪西北工业大学动力与能源学院陕西西安710072

为了研究贫油预混预蒸发（LPP）燃烧室的性能,设计了两个方案的单管燃烧室。两个方案都采用同心圆式主、副模分区燃烧方式,主模燃油为多点喷射,副模为离心式压力雾化喷嘴。其中方案A主模从外向内喷油,方案B主模从内向外喷油。采用ANSYS ... 详细信息

为了研究贫油预混预蒸发（LPP）燃烧室的性能,设计了两个方案的单管燃烧室。两个方案都采用同心圆式主、副模分区燃烧方式,主模燃油为多点喷射,副模为离心式压力雾化喷嘴。其中方案A主模从外向内喷油,方案B主模从内向外喷油。采用ANSYS CFX软件,对慢车工况和起飞工况的燃烧室进行了数值研究。计算结果表明：流量分配与设计值接近;总压损失介于4%~4.8%;燃烧室有较稳定的回流区和主模出口处大于100m/s的气流轴向速度;工况1时副模富油燃烧,火焰温度高;工况2时主、副模火焰相互独立,主模火焰存在因燃油分布不均匀而产生的高温点;两个方案的出口热点指标均小于0.26;燃烧效率大于99%;污染物排放水平与国际先进水平相近。两个方案在各方面性能上基本接近,方案A略微优于B。

关键词：燃烧室低污染贫油预混预蒸发多点喷射

航空燃气涡轮发动机氢燃料研究历史和低污染燃烧技术发展

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航空动力学报 2012年第3期27卷 572-577页

作者：李迎春郑光华中国航空工业集团公司中国航空动力机械研究所第三研究部湖南株洲412002 西北工业大学动力与能源学院西安710072

氢燃料的应用对航空燃气涡轮发动机技术的发展具有重要的意义.根据国外对氢燃料在航空燃气涡轮发动机领域的应用研究,对相关研究历程进行了回顾,并对氢燃料低污染燃烧技术进行了分析.结果表明氢燃料在航空燃气涡轮发动机领域研究的重点... 详细信息

氢燃料的应用对航空燃气涡轮发动机技术的发展具有重要的意义.根据国外对氢燃料在航空燃气涡轮发动机领域的应用研究,对相关研究历程进行了回顾,并对氢燃料低污染燃烧技术进行了分析.结果表明氢燃料在航空燃气涡轮发动机领域研究的重点已从早期的以军用为主转为以民用为主;氢燃料低污染燃烧技术的关键在于控制主燃区的贫油燃烧;而微混非预混扩散燃烧技术具有很大的应用潜力.

关键词：航空燃气涡轮发动机氢燃料低污染贫油燃烧微混非预混扩散燃烧

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机械植保技术发展与低污染技术应用

农机使用与维修 2023年第8期 30-32页

作者：傅东兴黑龙江省农业机械工程科学研究院哈尔滨150081

在现代化的农业生产过程中,植保机械作为农业全程机械化的组成装备,在我国农业生产中应用量逐渐增多。为进一步改善农药喷施质量,降低农药浪费和环境污染等植保问题,分析了机械植保技术发展现状和存在的问题,给出了植保机械未来发展的... 详细信息

在现代化的农业生产过程中,植保机械作为农业全程机械化的组成装备,在我国农业生产中应用量逐渐增多。为进一步改善农药喷施质量,降低农药浪费和环境污染等植保问题,分析了机械植保技术发展现状和存在的问题,给出了植保机械未来发展的主要方向和可行建议,并对机械植保低污染技术特征和应用趋势进行分析说明,研究结果对于提升机械植保合理性,降低农业植保作业的不利影响具有积极作用。

关键词：机械植保技术发展低污染

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低污染民用航空发动机径向间隙计算程序开发

低污染民用航空发动机径向间隙计算程序开发

作者：徐逸钧南京航空航天大学

学位级别：硕士

叶尖间隙主动控制技术能提高对航空发动机高压/低压涡轮效率、减少发动机耗油率,有效减少污染物排放,是当今和未来高性能低污染民用航空发动机研制的关键技术之一,而径向间隙预估程序是叶尖间隙主动技术研究和应用中最基础的核心。本文... 详细信息

叶尖间隙主动控制技术能提高对航空发动机高压/低压涡轮效率、减少发动机耗油率,有效减少污染物排放,是当今和未来高性能低污染民用航空发动机研制的关键技术之一,而径向间隙预估程序是叶尖间隙主动技术研究和应用中最基础的核心。本文首先分析了影响叶尖径向间隙的可能因素,确定了叶尖径向间隙的基本计算流程。针对高/低压涡轮不同部件的结构特征和工作状态,分别基于一维工程方法和二维有限元方法,确立了各部件温度和变形计算模型,编写了间隙预估代码,实现了稳态和过渡态叶尖径向间隙的计算,并同Ansys计算结果进行了比对,两者误差小于5%。利用建立的间隙计算程序,针对某高压涡轮部件研究了典型飞行循环下,应用主动间隙控制技术对径向间隙变化规律的影响规律。计算中发现,由于轮盘热容大,存在一定的温度响应时间,使得其热变形明显滞后于离心载荷变形。应用主动间隙控制系统后,巡航阶段叶尖径向间隙明显减小,基本能控制在0.75mm以内。随后本文还利用该计算程序,就某低压涡轮验证模型开展了间隙主动控制系统方案初步设计,分别通过调整冷却空气温度、冲击换热效果两种方法,实现了预设的间隙控制目标。在间隙分析和方案设计的基础上,本文还进行了某高压涡轮叶尖间隙主动控制方案的模型验证试验。试验中通过改变集气腔进气流量,研究了不同实验工况下机匣温度分布规律,获得了机匣径向变形量及其在周向和轴向上的分布规律。研究中发现冷却空气管的多孔冲击射流可以有效改变机匣温度,并达到调节机匣变形的最终目的。随着冷却孔平均出口雷诺数的增加,机匣的热响应时间减小,机匣的收缩速率明显增加,但该增加幅度随着雷诺数的增加而逐步减弱。实验结果表明:机匣径向冷却收缩量基本均匀。由于冷却空气管周向流量分配不均匀,使其周向上最大相对偏差为8.75%。同时冷却空气管结构和供气量差异会导致机匣轴向温度分布不均匀,在该实验工况中,机匣径向冷却收缩量在轴向上最大的相对偏差为6.99%。通过实验数据和计算结果比对,进一步验证了本文建立的叶尖径向间隙计算程序的精度和计算可靠性最后论文还概要性地研究了间隙主动控制技术对民用航空发动机污染物排放的影响。分析结果显示,采用叶尖间隙主动控制系统后,耗油率和SO2排放量下降2.10%,NOX的排放量下降1.33%、HC的排放量下降7.37%、CO的排放量下降6.48%。

关键词：间隙主动控制高压涡轮低压涡轮可控热变形机匣换热特性低污染

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大田施肥技术及低污染用肥方案设计

农机使用与维修 2023年第12期 94-96页

作者：孙云震榆树市农业农村局农业技术推广服务中心吉林榆树130400

施肥作业是改善土壤肥力、促进农作物生长的重要工序,其在大部分作物生长过程需要多次实施,合理应用施肥技术对于提高作物产量、改善农田土壤理化性质、降低生产污染具有积极作用。该文针对农业施肥现状与存在的问题进行分析总结,给出... 详细信息

施肥作业是改善土壤肥力、促进农作物生长的重要工序,其在大部分作物生长过程需要多次实施,合理应用施肥技术对于提高作物产量、改善农田土壤理化性质、降低生产污染具有积极作用。该文针对农业施肥现状与存在的问题进行分析总结,给出了大田施肥技术的特征与常用肥料种类,说明了施肥注意事项,以及低污染用肥方案展开设计。希望能够促进大田施肥作业的规范实施,提高农业生产的绿色环保程度。

关键词：大田施肥农田环保低污染施肥规划有机肥

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宁夏自流灌区农作物氮磷低污染种植结构优化

干旱地区农业研究 2016年第1期34卷 140-146页

作者：刘根红许强乔娜康建宏吴宏亮宁夏大学宁夏银川750021

针对宁夏引黄灌区农业生产中大量施用化肥对环境及农业退水污染严重等问题,在前期试验基础上,运用线性规划方法,以降低土壤氮磷流失量,兼顾产量效益条件下对宁夏自流灌区现有种植业结构进行了优化研究。结果表明:宁夏灌区主要种植模式... 详细信息

针对宁夏引黄灌区农业生产中大量施用化肥对环境及农业退水污染严重等问题,在前期试验基础上,运用线性规划方法,以降低土壤氮磷流失量,兼顾产量效益条件下对宁夏自流灌区现有种植业结构进行了优化研究。结果表明:宁夏灌区主要种植模式的经济效益单作水稻及冬小麦-水稻较对照春小麦/玉米分别高36.8%和28.2%;氮流失量冬(春)小麦-青贮、冬(春)小麦-蔬菜、单作玉米、油葵较对照小麦/玉米分别低56.8%、50%、36.4%和36.4%;磷流失量冬(春)小麦-青贮、蔬菜、冬(春)小麦-油葵分别比对照低50%、42%和35.7%。优化的种植业结构播种面积为春小麦/玉米3.8万hm^2、蔬菜5.5万hm^2、玉米13.5万hm^2、水稻6.7万hm^2、冬小麦-青贮1.09万hm^2,油葵4万hm^2。在其播种面积条件下,结合灌区现有的种植条件与技术,进行作物间合理组配,可以在保证经济效益条件下同时较大幅度降低土壤氮磷流失量。

关键词：氮磷低污染种植模式宁夏自流灌区