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煅烧温度影响MnO_x/ZSM-5催化NO氧化性能研究

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热能动力工程 2018年第4期33卷 56-62页

作者：杨晓初肖海平万震天孙保民华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室

采用浸渍法制备了一系列不同煅烧温度（350～650℃）的MnO_x/ZSM-5催化剂,使用X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱分析（XPS）、H_2程序升温还原（H_2-TPR）和N_2吸附/脱附等技术对催化剂特征进行了测试。结果表明,煅烧温度对于MnO_x/ZS... 详细信息

采用浸渍法制备了一系列不同煅烧温度（350～650℃）的MnO_x/ZSM-5催化剂,使用X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱分析（XPS）、H_2程序升温还原（H_2-TPR）和N_2吸附/脱附等技术对催化剂特征进行了测试。结果表明,煅烧温度对于MnO_x/ZSM-5催化剂催化NO氧化的活性有显著影响,与350℃下煅烧样品相比,550℃煅烧后样品最大NO转化率提高7%。较高的煅烧温度有利于Mn_2O_3的生成,在煅烧温度高于550℃后,Mn_2O_3成为催化剂表面的主要晶相。但提高煅烧温度,会导致催化剂表面分散度和比表面积降低,还原性能和晶格氧含量下降,不利于催化反应的进行。在反应器入口NO体积分数0.1%,体积空速约17 000 h^（-1）的实验条件下,550℃煅烧后的催化剂样品表现出最佳的催化NO氧化效率,350℃时NO转化率达到46.8%。但MnO_x/ZSM-5抗硫性能较差,还需进一步优化制备方式以提高其含SO_2氛围下的适用性。

关键词：一氧化氮催化氧化锰煅烧温度

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颗粒对空化泡溃灭行为影响的实验研究

水动力学研究与进展（A辑） 2018年第6期33卷 689-695页

作者：席新铭李帅袁劲张宇宁华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室

本文基于高速摄影实验平台对空化泡在两个球形颗粒之间的溃灭和射流等动力学行为进行了详细的实验研究。实验过程中,单个空化泡由输出能量可精确控制的高能量激光发生器通过聚焦透镜在水中产生,两个球形颗粒与空化泡之间的相对位置由高... 详细信息

本文基于高速摄影实验平台对空化泡在两个球形颗粒之间的溃灭和射流等动力学行为进行了详细的实验研究。实验过程中,单个空化泡由输出能量可精确控制的高能量激光发生器通过聚焦透镜在水中产生,两个球形颗粒与空化泡之间的相对位置由高精度三维位移平台进行精确控制,并采用高速摄影机对空化泡在两个球形颗粒间的生长、溃灭、射流及后续的再次溃灭等完整过程进行详细记录。通过对实验数据的详细分析,发现球形颗粒之间的间距与空化泡的尺寸是影响空化泡动力学行为的主要因素。

关键词：高速摄影空化颗粒动力学

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基于变效率压气机的CAES系统性能分析

太阳能学报 2017年第5期38卷 1291-1298页

作者：韩中合庞永超刘士名华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室保定071003

为准确的研究压气机效率对压缩空气储能系统的影响,在传统储能系统的基础上,考虑压气机效率的变化,将压气机效率恒定的储能模型变为效率随压比变化的储能模型。通过拟合压气机性能曲线得到压气机的效率公式,并在此基础上采用热力性能仿... 详细信息

为准确的研究压气机效率对压缩空气储能系统的影响,在传统储能系统的基础上,考虑压气机效率的变化,将压气机效率恒定的储能模型变为效率随压比变化的储能模型。通过拟合压气机性能曲线得到压气机的效率公式,并在此基础上采用热力性能仿真计算的方法,对比分析变压比模型和恒压比模型。结果表明:恒压比模型结构配置相对简单,在相同储气条件下压缩耗功更少,储能效率更高;对两种压气机机组模型均存在压缩效率最高的最佳储气压比。

关键词：压缩空气储能(CAES) 恒压比模型变压比模型效率

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低速轴流涡轮内部流动的大涡模拟

工程热物理学报 2017年第12期38卷 2576-2582页

作者：刘晓杰王晓东康顺华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室北京102206

在低进口雷诺数下,低速轴流涡轮内部可能存在复杂的边界层转捩和分离流动。准确模拟边界层转捩和流动分离对低速轴流涡轮的气动设计具有重要意义。本文以某单级低速轴流涡轮为研究对象,采用大涡模拟方法对其在进口雷诺数为20000情况下... 详细信息

在低进口雷诺数下,低速轴流涡轮内部可能存在复杂的边界层转捩和分离流动。准确模拟边界层转捩和流动分离对低速轴流涡轮的气动设计具有重要意义。本文以某单级低速轴流涡轮为研究对象,采用大涡模拟方法对其在进口雷诺数为20000情况下的内部流动进行了数值模拟研究,并与前期采用全层流模型、S-A模型、Abu-Ghannam&Shaw(AGS)转捩模型的模拟结果进行了对比,对比分析发现,大涡模拟结果与实验结果吻合更好,可以准确模拟该涡轮叶片吸力面的流动分离和叶片通道内的二次流动。由大涡模拟结果可以得出,静叶尾迹和分离使尾迹区的流体流动速度降低,但尾迹对流动角的影响较小。动叶入口低速微团在做周向运动的同时沿径向运动;高速微团主要沿周向运动。静叶叶片表面的分离流存在较大的由叶顶向叶根的径向的运动;动叶吸力面叶顶处也存在较大的分离流动.

关键词：低速轴流涡轮大涡模拟层流流动分离

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活性剂浓度分布对液膜排液过程的影响

计算物理 2018年第5期35卷 577-586页

作者：杨少东叶学民李春曦华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室

针对含不溶性活性剂的垂直液膜排液过程,考虑分离压和表面黏度的作用,应用润滑理论建立液膜厚度、活性剂浓度和表面速度的控制方程组,分析初始活性剂浓度及梯度对排液过程的影响.结果表明：当液膜表面不含活性剂时,其排液历程很短,很快... 详细信息

针对含不溶性活性剂的垂直液膜排液过程,考虑分离压和表面黏度的作用,应用润滑理论建立液膜厚度、活性剂浓度和表面速度的控制方程组,分析初始活性剂浓度及梯度对排液过程的影响.结果表明：当液膜表面不含活性剂时,其排液历程很短,很快发生破断.当液膜表面添加活性剂时,可以延长液膜存续时间.而当液膜表面活性剂浓度较低时,其诱发的Marangoni效应不足以克服重力的排液作用,其形成的＂黑膜＂不能稳定存在.随活性剂浓度增大,液膜表面流动速度减小,液膜表面更加＂坚固＂,所形成的＂黑膜＂非常稳定.当考虑初始活性剂浓度梯度时,其影响主要体现在减缓排液初期的表面速度.

关键词：垂直液膜排液分离压表面黏度活性剂

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有机工质向心透平设计参数优选及热力设计

太阳能学报 2017年第8期38卷 2309-2316页

作者：范伟赵若丞韩中合王智华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室保定071003

选用6种干工质,在相同低温热源参数下,确定有机工质向心透平设计工况,采用筛选法对透平进行设计参数优选及热力设计,并分析不同工质透平的热力设计方案与热源的匹配性。在参数选取阶段,应结合工质物性避免加速因子过大,有机工质向心透... 详细信息

选用6种干工质,在相同低温热源参数下,确定有机工质向心透平设计工况,采用筛选法对透平进行设计参数优选及热力设计,并分析不同工质透平的热力设计方案与热源的匹配性。在参数选取阶段,应结合工质物性避免加速因子过大,有机工质向心透平较为适用的设计参数选择区域与文献推荐的有所不同;由计算结果可知,采用R600a设计的透平相对内效率居中,但系统热效率最高,为9.96%,内功率最大,为80.69 k W,采用R123的系统热效率为8.44%,内功率最低,为68.54 k W;采用R600a和R600工质透平的系统热效率和内功率较高,几何尺寸相对较小,与给定热源条件具有较好的匹配性。

关键词：有机工质向心透平设计参数预选热力设计热匹配

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含活性剂液滴在倾斜粗糙壁面上的铺展稳定性

物理学报 2015年第1期64卷 138-149页

作者：李春曦陈朋强叶学民华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室保定071003

针对含非溶性活性剂液滴在倾斜粗糙壁面上的铺展过程,应用润滑理论推导出基态和扰动态下液膜厚度和活性剂浓度的演化方程组,基于非模态理论研究了液滴铺展的稳定性特征,探讨了相关参数的影响及其内在机理.研究表明:液膜厚度和活性剂浓... 详细信息

针对含非溶性活性剂液滴在倾斜粗糙壁面上的铺展过程,应用润滑理论推导出基态和扰动态下液膜厚度和活性剂浓度的演化方程组,基于非模态理论研究了液滴铺展的稳定性特征,探讨了相关参数的影响及其内在机理.研究表明:液膜厚度和活性剂浓度扰动量均呈现双驼峰型变化,且峰值位于液滴底部凹陷处;随扰动波数k增加,最易失稳区域由液滴底部右侧凹陷处移至左侧凹陷,壁面结构的影响逐渐减弱,液滴铺展历程趋于稳定;增加壁面倾角θ将导致液滴铺展不稳定性加剧,增大壁面高度D和壁面波数k0均导致液滴铺展稳定性先增强后减弱;随毛细数C减小,液滴铺展稳定性下降,重力的影响逐渐突显,扰动量最大值呈现先增大后减小的变化趋势.

关键词：活性剂液滴非平整基底铺展非模态稳定性

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城市污泥对五彩湾高钠煤灰熔融特性的影响

化工进展 2018年第8期37卷 2991-3000页

作者：孙保民高满达苏逸峰丁世兴华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室北京102206

通过X射线衍射(XRD)谱图分析结合灰熔融温度测定,研究了五彩湾高钠煤灰中矿物转化机理及城市污泥对高钠煤灰分特性的影响。试验结果表明:当污泥添加质量比为S/C(sludge/coal)=4时,结渣指数(F_s)_(sludge)=1150℃,污泥提高灰熔融温度程... 详细信息

通过X射线衍射(XRD)谱图分析结合灰熔融温度测定,研究了五彩湾高钠煤灰中矿物转化机理及城市污泥对高钠煤灰分特性的影响。试验结果表明:当污泥添加质量比为S/C(sludge/coal)=4时,结渣指数(F_s)_(sludge)=1150℃,污泥提高灰熔融温度程度较小。对污泥改性使其(SiO_2/Al_2O_3)物质的量比为2,添加至煤中,当S/C>1时,F_s>1235℃,灰熔融温度明显提高。R_(b/a)、R_(b/a(+P))、R_(b/a×Na)等指标可良好预测高钠煤与污泥混合物燃烧的沾污、结渣倾向。煤在空气气氛下,燃烧温度800~1100℃,灰中主要矿物钠长石、钙铁辉石、蓝方石等熔点低,高熔点矿物霞石等助融性强、消失温度低。而添加污泥后,混合物灰中新生成Ca_3(PO_4)_2、Ca_2P_2O_7、CaAl_2Si_2O_8等高熔点物质,有利于提高煤灰熔融温度。而污泥中(SiO_2/Al_2O_3)比、Fe含量高,会对硅铝酸盐等产生助熔作用,抑制污泥中P提高灰熔融温度的作用。

关键词：五彩湾高钠煤磷酸二氢铵污泥灰熔融特性废物处理煤燃烧形态学

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基于遗传算法的热网阻力系数辨识

热能动力工程 2020年第1期35卷 23-29,36页

作者：张福祥吴霖鑫梁洪波戈志华华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室北京102206

供热管网在运行过程中,其阻力系数往往会偏离原有设定值,造成管网建模的偏差。提出采用遗传算法进行管段阻力系数辨识的方法,并建立了相应的数学模型,结合实际对不同类型管网进行了应用。结果表明:对于新建管网,采用遗传算法进行阻力系... 详细信息

供热管网在运行过程中,其阻力系数往往会偏离原有设定值,造成管网建模的偏差。提出采用遗传算法进行管段阻力系数辨识的方法,并建立了相应的数学模型,结合实际对不同类型管网进行了应用。结果表明:对于新建管网,采用遗传算法进行阻力系数辨识准确性较高,与传统的辨识方法相比,可利用少量管网节点参数完成管段的建模辨识;对于老旧管网,由于存在管道腐蚀及结垢等问题,运用遗传算法进行阻力系数辨识偏差较大,通过增加监测点参数的方法修正辨识结果,在一定程度上可减小辨识误差。

关键词：集中供热管网阻力系数遗传算法辨识误差