管道中烟道气流动传热及酸凝结规律

针对注烟道气稠油热采中管道输送烟道气酸凝结问题,以连续性方程、能量方程和动量方程为基础建立了烟道气沿管道流动与传热计算模型,计算了烟道气沿管道的压力分布、温度分布和酸凝结点距离,分析了不同入口参数和烟道气成分对管道中烟道气的压力、温度、酸凝结点的影响。结果表明:SO3或水蒸汽含量增加时,烟道气酸凝结点温度提高,凝结点距离减小;入口烟道气压力提高,烟道气压降变小,温降不变,酸凝结点距离减小;入口烟温升高,压降和温降都增大,酸凝结点距离增大;保温层厚度增加,温降减小,酸凝结点距离增大。计算和分析结果表明:减少烟道气中SO3或水蒸汽含量可以有效地增大酸凝结点距离,减轻管道腐蚀问题。     

管内插钢丝螺旋间歇自转及对流传热特性

针对换热管内污垢在线清洗与管壁磨损等问题,提出了管内插间歇自转钢丝螺旋自动防除垢技术。分析了间歇自转工作原理,并通过实验研究其自转特性;进一步对管内插间歇式自转钢丝螺旋的对流传热特性进行试验研究,对比分析了间歇自转因素对传热强化性能的影响。结果表明:管内插间歇自转钢丝螺旋大部分时间只振动不旋转,平均转速降低到连续自转钢丝螺旋的10%以下,解决了钢丝螺旋与换热管内壁的磨损问题,总传热系数与光管相比提高了37%,但相应的沿程阻力损失随之增加。     

深埋施工隧道非稳态传热与风流热工参数反演

为改善深埋施工隧道热环境,掌握风流流经隧道过程中的热湿变化规律,采取现场实测与理论推导的方法,构建风流-围岩非稳态传热模型,依托现场实测数据对模型进行验证;基于上述理论模型,数值反演通风参数,量化通风时长、断面风速、送风温湿度对隧道环境温湿度和综合换热系数(CHTC)的影响规律,得到有效通风降温临界时间和断面临界风速。研究结果表明：当通风时长τ大于900 h时,CHTC不随通风时长的变化而变化,在该通风时域内通风不能达到降温效果;当断面风速u小于0.22 m/s时,等温线和等相对湿度线密集,在此流速区间内,气流温度梯度和湿度梯度变化显著,温差和浓度差引起的热湿传递较强,此时增大送风量,有利于降低隧道环境温湿度。     

污水处理过程水温变化模型构建与验证

污水处理是一个复杂的生物、物理及化学反应过程.污水水温直接影响到污染物生物处理效果,并对污水处理运行能耗产生重要影响.另一方面,污水中也蕴含着相当热能,是潜在可以回收的低品位能源,加以利用则有望实现污水处理碳中和运行.然而,现有研究很少涉及 污水处理厂污水进、出水水温变化及其影响因素;工程中也只强调冬季保温,并无法从微观角度认识处理过程水温变化规律.为此,研究尝试构建污水处理过程水温变化热量衡算模型,涵盖污水生化反应、机械传热、环境热传递和水蒸发热损失等4个主要涉热过程.与此同时,收集北京某污水处理厂实际水温、气温数据,借助热量平衡图来模拟污水处理过程中水温变化,并对理论模型参数进行校验和修正.通过参数敏感性分析,可以评价不同参数对水温热量的影响程度.基于这些工作,一个污水温度变化模型被构建成功,可用于指导实际污水处理厂水温控制或余温热能回收过程,可助力污水处理厂节能降耗、甚至实现碳中和目标.     

救生舱高温环境的传热研究

为提高救生舱热防护能力,延长救援时间,在空载状态下救生舱热载荷研究的基础上,提出救援状态下救生舱外部传热热负荷的量化方法。已知救援状态下救生舱内、外温度随时间变化曲线,拟合温度函数。依据温度变化特点划分区间,积分求取各区间上温度平均值,计算温差,由传热方程计算救援状态下救生舱的热载荷。以某型号救生舱载人综合防护试验为例,根据模拟灾变环境的温度变化特点,运用该方法计算最高温度与常态温度下外部高温空气向舱体及其内部空间传热的热载荷,得到救生舱的总热负荷,外部传热最大传热功率及救生舱热载荷负荷范围。     

火灾下匀质防火保护钢构件温度计算(Ⅰ):理论与公式

介绍了火灾下有匀质防火层保护的钢构件温度计算的一维传热模型。给出了求解该模型的相关边界条件和假定,并给出求解该一维传热模型在不同边界条件下的解。通过分析三种典型防火材料保护下、截面系数不同的三种截面的升温,比较了由我国规范CECS200、欧洲规范、欧钢协标准、美国规范及其他学者推荐的方法得到的结果,并对照有限元结果,考察了不同计算方法的有效性。结果表明,CECS200与国外规范给出的结果符合良好且略微偏高。通过计算典型截面在不同耐火极限要求下的最小保护层厚度,比较了各国规范的设计结果。结果显示,由不同规范推荐的公式计算得到的最小保护层厚度相差不大。CECS200计算的最小保护层厚度与国外规范一致,与欧洲规范得到的结果基本相同。研究表明,在标准火灾环境中我国规范给出的方法合理有效且形式简单便于工程运用。     

液氮泡沫发生器内流动特性研究

低温液氮与泡沫混合液直接接触产生氮气泡沫是一种新型的掺混形式,利用液氮高汽化比的特点,搭建液氮泡沫可视化实验装置,进行氮气-水两相流及液氮泡沫流动特性的研究。结果表明,液氮相变产生大量氮气,其与泡沫液混合产生泡沫,温度有所回升,最终趋于泡沫混合液温度;管路沿程压降较小;液氮射流破碎及流动过程可分为6个区域:低温液氮区、向上循环翻滚区、滞留区、泡沫与泡沫混合液混合区、致密泡沫区、泡沫混合液区。流体向下游流动过程中持续发泡;为防止管路结冰,需合理控制泡沫混合液与液氮流量。     

松散煤体渗流传热试验装置研制

为研究松散煤体低温氧化及通风供氧下的渗流传热规律,研发了渗流传热试验装置。试验装置由气体加湿系统、气体加热系统、煤样反应系统、数据采集系统和安全保护系统组成;本装置可实现自动加湿、控温、自动采集数据及处理数据。为解决装置使用和运行中的安全问题,设计了断电保护、有害气体检测等措施,保障试验装置的安全、可靠。     

汽车尾气催化转化器模型研究进展

本文主要介绍汽车尾气催化转化器模型的研究进展 ,包括反应器内气体流动特性、单通道反应器内的传递现象和反应动力学、通道间的热传递和反应行为的模拟 ;并指出认识反应器内的各种特性和规律对设计汽车尾气催化转化器的必要性和意义     

空气增湿去湿法处理纳滤浓缩液研究

采用空气增湿去湿工艺处理纳滤(NF)浓缩液,着重考察此技术用来处理浓缩液的可行性和pH值对COD、TOC、UV254和NH_3-N去除效果的影响。此工艺使NF浓缩液与空气在填料表面直接逆流接触进行传热传质。用NaOH或H_2SO_4溶液调节浓缩液pH值至酸性(pH值约3和5)和碱性(pH值约9),研究酸性和碱性条件下对COD、TOC、UV254和NH_3-N的处理效果。结果表明,当浓缩液流量240 L/h、空气流量200 m~3/h时,体积传热速率和产水率分别达到236k W/m~3和8.11 kg/h。冷凝水出水水质满足GB 16889—2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》的排放要求。此外,COD去除率在碱性条件下更高,而NH_3-N去除率随pH值增加而降低,UV254去除率受pH值的影响不大,酸性条件有助于TOC的去除。与蒸发法比较,空气增湿去湿法具有更高的经济可行性。