煤粉热解研究的激波管技术

为开拓激波管技术在煤粉热解研究中的应用,对一座激波管实体的系统、运行原理、煤粉撒播及热解气体的回收和分析技术等作了介绍。在激波管装置上共作了八种典型煤的热解实验。文中报导了一种典型国产煤在1700K 热解温度下,逸出的十种碳氢化合物和其它气体的产量数据,与澳大利亚类似煤种的结果基本吻合。     

典型煤种的激波管热解动力学研究

通过对三种典型国产煤样在激波管所产生的高温条件下进行的热解过程研究(激波管内径70mm,采用 He/Ar 驱动,热解时间2ms 内,热解温度1700K),给出了三种煤热解析出的多种组分的时间历程,提出了相应的组分产量预测模型,并讨论了影响热解组分产量的环境压力、粒度和挥发组分的再分解等普遍关心的问题。     

激波管在酚醛树脂高温热解动力学研究中的应用

使用激波管作为加热手段,利用其加热速率快的优点,突破了传统方法在加热速率上的限制,研究了酚醛树脂在1400~1700K温度范围内的热解动力学.主要碳氢产物是甲烷、乙烯、乙炔和苯.通过对反应扩散过程的分析,考察了扩散对热解过程的影响.结果表明,实验中酚醛树脂的反应扩散过程迅速达到稳态,扩散影响可以忽略,首次获得了酚醛树脂在芳环开环热解机制下的热解速率常数.     

高温壁面热流与温度一体化测量传感器研究

为了测量超燃冲压发动机燃烧室的热环境,从Gardon热流计原理出发,发展了一套水冷热流/壁温一体化测量技术.采用热阻分析方法,对传感器的热结构进行了分析与优化设计.测试了多种隔热与外壳材料对传感器响应特性的影响.通过辐射加热方式对传感器进行了标定,获得了热流/电压、壁温/热流的标定曲线.采用该传感器,在模拟马赫数6、总温1800K的来流条件下,对超声速燃烧室的热环境进行了初步测量,获得了与传热分析相一致的结果.     

用于高温测量的红外热成像技术

用于高焓风洞实验中模型表面温度测量的CCD红外热成像系统 ,测温范围 1 0 0 0～ 350 0K。笔者介绍系统原理和标定过程 ,并给出了初步风洞实验结果。通过与红外高温计测量结果的比较分析 ,验证了该系统的可靠性和实用性。系统的研制成功为地面防热 /热结构实验中模型表面温度测量提供了先进的手段。     

低温光谱实验中气动反应室装置——二维超声速微型风洞的设计

为了给气体分子低温光谱实验研究提供必要的超声速膨胀流动(低温)条件,本文阐述了有关的二维超声速喷管装置的流动分析和设计思想。综合分析实验对本装置的要求,选择了三种喷管设计情况:其喉道高度分别为0.5毫米、0.05毫米和0.2毫米;实验区内的气流温度为70K、15K 和70K;压力2266Pa、2133Pa 和2493Pa;质量流量达到38克/秒、37.6克/秒和29.9克/秒.     

简讯

据“国防工业报告”78年3月6日P100上报告:在Huntes点式地面发射实验场,进行了一次MX导弹发射方式的模拟实验。实验把1/2缩尺(重1/5)的假导弹用热气体从发射管抛出,发射角为45°角。实验的目的是决定预示MX导弹发射状态的分析方法精度。所用的发射垫、封闭件都与MX导弹一样。     

对飞行于M4.63下的X-15水平安定面进行红外线加热模拟的评价

X—15水平安定面在M=4.63的飞行中记录下来的温度分布已经在试验室里作了模拟。所模拟的温度范围大约在—50℉(228°K)到750℉ (672°K)之间。采用了液氮蒸发冷却器把结构冷却到发射前的状态;以闭路控制的红外线加热系统来进行加热。加热器划分为所谓“区”的若干块面积。并在每一个区里用一个控制热偶进行返馈。把模拟的和飞行的温度进行了比较,据此对模拟作了评定。热偶是按其功用或按其在试件上的位置分组如下:控制热偶、蒙皮热偶,桁条热偶和梁凸缘热偶。在模拟飞行的全过程中,最大的平均绝对误差对控制热偶是11℉(6°K),对蒙皮热偶是39℉(22°K),对桁条热偶是30℉(17°K),对梁凸缘热偶是48℉(27°K)。温度的精确模拟需要充分而适当地在控制区之间和在大热沉的边界之间使用挡板,控制区尺寸尽可能小,同时还要求细心地设计加热器。     

酚醛树脂热解产物高温燃烧详细化学反应机理简化

针对流动/酚醛树脂热解产物燃烧耦合数值模拟过程中使用详细化学反应机理带来的数值刚性问题,以保证计算精度要求,对酚醛树脂热解产物详细化学反应动力学模型进行简化研究。选取Chemkin-Pro中的良搅拌反应模型,对由53种组分325个基元反应组成的甲烷掺氢气详细化学反应动力学机理进行了敏感性分析和生产速率分析,得到包含15种组分15个基元反应的简化机理。结果表明:简化化学动力学模型能充分地再现详细基元反应模型的反应机理的主要特征,大幅缩短计算时间,进而用于高超声速条件下酚醛树脂热解产物引射及其对边界层扰动的计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)中。     

马来酸酐接枝壳聚糖的微波法合成及其吸附性能

以硝酸铈铵为引发剂,采用微波辐射,合成了马来酸酐接枝壳聚糖。通过正交实验考察了微波辐射功率、微波辐射时间和反应温度等因素对接枝率和接枝效率的影响。当马来酸酐与壳聚糖的摩尔比为2:1,硝酸铈铵浓度为1.5mmol/L时,经优化确定的合成条件是:微波功率为600w,反应温度为90℃,反应时间为30min。并用红外光谱对产物的结构进行了表征,同时比较了接枝壳聚糖的吸附性能。结果表明马来酸酐接枝壳聚糖对Cd2 的吸附率及对污水的去浊率都大于壳聚糖。     

射流微泡曝气器溶氧性能测试与工程应用

射流微泡曝气器是一种基于新型微泡生成机理的曝气设备,具有广泛的工程应用价值。射流微泡曝气器溶氧性能测试分析的结果表明:当新设计的射流微泡曝气器进气量从0.2m3/h增至2.0m3/h时,其氧总转移系数从0.052L/min增加到0.338L/min,理论动力效率从0.659kg/kW·h增加到4.284kg/kW·h。与其他类型曝气器相比,该型射流微泡曝气器的氧总转移系数和理论动力效率均有显著提高。此外,射流微泡曝气器应用于实际工程中,废水出水水质中化学需氧量的平均去除率可达到76.6%。     

一种磁载光催化剂的制备及光催化活性的研究

采用溶胶-凝胶法,在磁性颗粒表面包覆T iO2,制备了易于固液分离的纳米级磁载光催化剂T iO2/S iO2/F e3O4,并通过TEM,IR,XRD等对样品进行表征。以有机污水为降解对象,研究了磁载光催化剂的光催化活性。研究结果表明,包覆S iO2有利于提高磁载光催化剂的光催化活性,光催化剂能使有机污水快速降解,5次循环使用后降解率达90%以上,且光催化剂能快速地从液相中分离回收。同时磁载光催化剂具有较高的光催化活性,对高盐污水、含酚污水的降解率分别可达到99%,86.8%,对染料污水也有良好的降解效果,并具有磁性回收的特点,应用前景广泛。     

生物膜法和活性污泥法去除NH3-N的比较研究

在气升式内循环生物反应器的内循环管中,安装蜂窝状陶瓷载体构成一种新型的生物膜反应器,利用该反应器对模拟生活污水进行NH3-N去除的研究。并与相应的活性污泥法进行比较。实验结果表明：生长于蜂窝陶瓷的生物膜,其对废水的硝化性能显著地提高。在脱氮效果和速率上,生物膜法比普通的活性污泥法具有明显的优势。在此基础上探讨了内循环对生物脱氮的机理。     

处理后的油田污水对热采锅炉常用钢腐蚀性研究

通过现场挂片试验，应用光学显微镜，扫描电镜，X射线能谱分析方法对20G，15CrMO,N80和16Mn四种锅炉用钢在处理后的油田污水中的腐蚀性进行了研究，结果表明，在高温高压条件下，处理后的油田污水对以上材料的腐蚀为局部氧化－氯化腐蚀，这种污水不能直接用于热采锅炉，加入研制的缓蚀剂后，腐蚀速度明显减小，缓蚀率分别为：57．3％（20G），87．4％（15CrMo),71.2%(N80)和77.5％(16Mn)。     

共轴刚性旋翼悬停流场的PIV风洞试验研究

使用粒子图像测速(Particle image velocity,PIV)技术对2 m直径共轴刚性旋翼悬停流场进行了风洞试验研究。在所搭建的共轴刚性旋翼试验台上,对1 100 r/min和1 860 r/min两种转速,8°和10°两种总距下的共轴刚性旋翼流场进行了测量,并测量了单独上旋翼相同状态下的流场。通过对试验数据进行处理,得到了不同状态下桨尖涡的脱落轨迹以及流场速度矢量图。同时通过对比分析,研究了共轴刚性旋翼之间的气动干扰现象,并指出了上旋翼桨尖涡尾迹通过下旋翼桨盘时的"二次收缩"效应。     

基于超声波在污水流量测量中的应用研究

针对工业污水流量的测量问题,提出一种基于超声波的污水流量测量方法。通过对污水流量的测量原理的分析,设计出以单片机AT89C2051为核心的流量测量系统。实践表明,该测量系统具有高集成度、反应速度快,测量准确度高等特点。     

磷系混凝剂在油页岩干馏废水处理中的应用

本文通过自制磷酸盐混凝剂(NDH)与传统的混凝剂聚合硫酸铝(PAS)、三氯化铁(FC)、聚合氯化铝铁(PAFC)用于页岩炼油废水脱油处理的对比,自制混凝剂有比较明显的优势,并通过实验确定其最佳的处理条件为:调节pH至9,投药量自制混凝剂0.18 g/L和0.02 g/L的聚丙烯酰胺(PAM),油的含量由5910降为474 mg/L,除油率为91.4%;NH3-N由563mg/L降为397 mg/L;化学需氧量(CODCr)由24064 mg/L降到632.5 mg/L,去除率为97.37%。     

乙烯/空气在激波管中自点火流场显示研究

为认识不同压力（p₅）和温度（T₅）的乙烯/空气自点火和火焰传播特征，在矩形激波管中，采用火焰自发光信号触发高速ICCD相机拍摄了反射激波后流场，得到了不同工况下乙烯/空气自点火流场序列图像。结果表明:对p₅=106kPa，当T₅=1210K，点火首先发生在激波管反射端面附近，向上游（右侧）传播并形成近似平面火焰。火焰面随时间推进趋于垂直激波管轴线，火焰在传播过程中厚度近似保持不变，且内部存在漩涡结构。当降低T₅，自点火位置逐渐远离反射端面，初始火焰厚度增大且光强变弱，由单个平面火焰演变为多个离散的不规则火焰。当T₅=1077K，初始火焰首先出现在观察窗右侧（远离反射端面）并向上下游传播。当增大p₅，火焰光强增大且漩涡尺寸减小，不同p₅对应的火焰产生和传播规律类似。当p₅=265和419kPa，火焰内部产生局部爆炸现象，多个局部爆炸区在传播过程中不断融合，最终形成向上游传播的近似平面火焰。