我国航空运输排放环境外部成本评估与市场化治理研究

加快完善绿色民航治理体系、建立基于市场的民航减排机制是“十四五”时期我国民航绿色发展的重点任务之一。民航飞机在飞行过程中会产生温室气体CO₂和有毒气体HC、SO₂、NO_X、CO等。本文通过测算飞机排放的各种气体的排放量和单位环境外部成本,构建了航空运输排放环境外部成本的评估模型,并以我国航空运输为研究对象评估了2016～2021年排放的环境外部成本、吨公里环境外部成本和弹性。最后,通过研究欧盟排放交易体系(EU-ETS)、国际民航组织(ICAO)的国际航空碳抵消和减排计划(CORSIA)、欧洲机场氮氧化物排放收费等,从市场化治理角度提出启动飞机氮氧化物排放收费制度的研究、适时将国内航空运输纳入全国碳排放权交易市场等政策建议,以期推动我国航空运输业绿色、低碳、高效发展。     

氢气和过氧化氢对正癸烷燃烧特性影响的对比

氢气(H2)和过氧化氢(H2O2)具有较强的反应活性,能够增强碳氢燃料的燃烧过程。为了探究添加液态氢和液态过氧化氢对航空燃油燃烧特性的影响,以正癸烷为代理燃料,采用数值模拟方法对比研究了H2和H2O2对正癸烷/空气燃烧特性的影响。研究发现,随着H2O2的增加,点火延迟时间显著缩短;而随着H2的增加,初始温度为1100 K时,点火延迟时间基本不变,在初始温度为1600 K时点火延迟时间略有缩短。随着H2O2的增加,层流火焰速度有所提升,而H2添加量对层流火焰速度的提高相对而言较小。富油燃烧时,CO排放指数随H2O2和H2的增加有所降低,NO排放指数有所增长。低压贫油燃烧时,H2O2和H2添加量对CO和NO排放指数基本没有影响;高压贫油燃烧时CO排放指数有所降低,NO排放指数有所提高,H2O2添加量的影响更加显著。      

富油/焠熄/贫油(RQL)燃烧室燃烧和排放特性的实验研究

针对燃气轮机低排放燃烧室的研究,设计了以甲烷为燃料采用预混燃烧的富油/焠熄/贫油(RQL)模型燃烧室。通过对RQL模型燃烧室内轴向温度和组分浓度分布,燃烧室出口温度分布及排放进行实验研究,分析了焠熄与主流空气流量之比,富油区当量比对燃烧性能和排放特性的影响规律。结果表明:典型RQL燃烧方式下富油区火焰颜色较暗,贫油区火焰为淡蓝色,燃烧室内轴线方向温度呈M型分布,NO_x主要在焠熄区生成。CO,UHC和O_2浓度在经历焠熄区时发生突变;出口NO_x和CO排放都较低。保持头部当量比不变,随着焠熄与主流空气流量比的增加,燃烧室出口平均温度下降,NO_x排放下降,CO排放上升。保持焠熄与主流空气流量比不变,富油区当量比小于1.4时,不能再实现RQL燃烧模式。     

油焦浆发动机排气中的颗粒物特性分析

运用扫描电子显微镜、X射线能谱仪和热重分析仪对油焦浆和0#柴油燃烧产生的颗粒物样品以及制备油焦浆用的石油焦颗粒样品进行了检测和分析.研究结果表明:油焦浆燃烧产生的颗粒物排列稀疏,柴油燃烧产生的颗粒物互相粘结,排列紧密.油焦浆燃烧产生的颗粒物尺寸比石油焦颗粒稍大,比柴油燃烧产生的颗粒物稍小.油焦浆燃烧产生的颗粒物表面C,O和S 3种主要元素含量与柴油燃烧产生的颗粒物表面3种主要元素含量比较接近,但C和S元素含量比石油焦颗粒低,O元素含量比石油焦颗粒高.油焦浆燃烧产生的颗粒物挥发分含量比石油焦颗粒多,但比柴油燃烧产生的颗粒物少;固定碳含量比石油焦颗粒少,比柴油燃烧产生的颗粒物多.最后,油焦浆燃烧产生的颗粒物与柴油燃烧产生的颗粒物中固定碳着火和燃尽温度比较接近,但都比石油焦颗粒中固定碳着火和燃尽温度高.      

二氧化碳甲烷化在载人航天器再生式环控生保系统中的应用

二氧化碳甲烷化（Sabatier反应）是载人航天再生式环控生保系统中空气质量管理的关键技术,也是焦炉气甲烷化和煤制天然气甲烷化流程中最后一级反应器主要进行的化学反应.化工行业中的二氧化碳甲烷化,尤其是针对高纯度二氧化碳的甲烷化技术,与载人航天用Sabatier技术既有共同点又存在差异.通过对Sabatier技术工艺、催化剂和关键设计的总结,对比分析应用于两个不同领域的二氧化碳甲烷化技术在工艺流程、催化剂和反应器方面的差异,借鉴工业二氧化碳甲烷化技术经验,提出载人航天用Sabatier技术可能的优化方向.      

二氧化碳气保护自动立焊药芯焊丝研制

介绍９０年代广泛应用一种高效焊接工艺方法－二氧化碳气保护自动立焊法药芯焊丝的研制过程，立焊工艺试验方法，立焊缝的化学成分，力学性能及金相组织。与国外产品比较，均达到和部分超过同类材料水平。     

日本研制超级舰船燃气轮机

为了降低排放,1997年,日本的KHI、IHI等5家燃气轮机制造商联合成立了超级舰用燃气轮机(SMGT)技术研究联合体,为舰船工业合作研制下一代燃气轮机。该燃机的额定功率为2590kW,燃气发生器的额定转速为21000r／min,涡轮进口温度达到1200℃。该研究项目旨在利用低NOx排放的燃气轮机代替污染严重的柴油机,并使用回热循环,使SMGT的效率能达到同等条件柴油机的热效率。该项目的目标是：NOx排放低于1g／kW·h(只     

汉莎航空的环保目标和措施

从2007年9月17日开始，乘坐汉莎航空班机的乘客们将能够为解决气候变化问题献出自己的一份力量。有生态保护意识的乘客可以通过非盈利合作组织——“世界自然基金会”，投资气候保护计划。乘客可以登录汉莎航空首页www．lufthansa．com进行捐款。所捐款项将直接投资于减少温室气体排放的气候保护项目。经过筛选的项目均遵守最为严格的质量标准。     

大功率二氧化碳激光器及其应用

大功率二氧化碳激光器及其应用美国四达公司激光部师强大功率气体激光器制造技术仅有２５年左右的历史，是最新的加工手段之一。在材料加工方面有着广泛的应用。激光对制造工业的魅力在于其柔性，即加工方法的多样性，可加工各类材料，控制灵活方便等。主要应用于材料的切...     

多点喷射贫预混喷嘴流场及排放特性研究

基于燃料喷射孔与旋流器中空叶片相耦合的发展趋势和避免贫预混喷嘴发生回火和自燃,本文提出了一种新型的带收敛出口、壁面开冷却孔且中空叶片叶背开喷射孔的多点喷射贫预混喷嘴,采用试验研究了其流场和污染排放特性,并采用数值计算对流场和燃料/空气混合特性进行了补充研究。结果表明：主回流区脱离喷嘴出口一段距离,有利于产生脱体火焰而防止发生自燃和回火,且本文喷嘴出口温度监测结果也证实了在喷嘴内未发生自燃和回火;不同压力状态下喷嘴出口截面混合不均匀度SMV（Spatial Mixing Variance）均在4.7%左右,满足低污染燃烧室SMV低于5%的要求;并且污染物排放试验结果表明贫预混喷嘴能同时满足NOx和CO排放要求(@ 15% O2)的Φdome范围较宽,为0.65-0.82,能减少其应用在全环燃烧室的分级数,另外当Φdome低于0.70时,贫预混喷嘴的NOx排放低于10ppmv(@ 15% O2)。本文提出的新型贫预混喷嘴能满足燃气轮机低污染排放要求。