振弦栅收集电焊烟尘特性的数值模拟

为高效、低投入地处理电焊烟尘,得到过滤系统净化电焊烟尘的最佳设计参数,选择ICEM-CFD软件建立栅过滤系统的几何模型并进行网格划分,选用标准(Standard)k-ε模型、离散相模型(DPM),利用FLUENT软件对电焊烟尘过滤效率主要影响的单因素进行模拟计算。研究结论表明,用栅过滤系统过滤电焊烟尘颗粒时,振弦栅的栅丝直径、间距所决定填充率是过滤效率的直接决定因素;栅丝层间距是过滤效率的间接影响因素;通过探究振弦栅对电焊烟尘过滤效率的影响规律,进而为振弦栅的实际应用提供理论基础。     

间接蒸发冷却新风机组净化室内PM2.5特性

为有效降低室内PM2.5,指导间接蒸发冷却新风机组的设计选型,推导了新风机组净化效力和净化能效评价指标的数学表达式,并利用自行研制的间接蒸发冷却新风机组,分析了2种过滤器在不同运行工况下净化PM2.5的特性。结果表明,MERV 7+16和MERV 7+13的计数效率均随颗粒物粒径增加而提高,且前者的计数效率高于后者;由于滤材的不同,MERV 7+16的初阻力更小。MERV 7+16的渗透系数更小,其净化效力也要大于MERV 7+13;由于PM10在室内的自然沉降作用更显著,过滤器对PM10的净化效力明显大于PM2.5和PM1。将室内新风负荷作为新风机组能耗的一部分,在对比天津和南宁地区新风机组的净化能效时发现,由于两地区冬季室外温度存在明显差异,导致处于天津地区的新风机组若要在冬季获得同等的洁净空气量,需付出更多的能耗代价。     

PODE掺混比对电控共轨柴油机排放特性的影响

为了降低柴油机排放、提高热效率,将体积分数为10%、20%、30%和70%的聚甲氧基二甲醚(PODE)掺混于柴油中制得PODE/柴油混合燃料,标记为P10、P20、P30和P70,在一台四缸增压中冷电控共轨柴油机上开展了PODE掺混比对混合燃料燃油经济性与排放特性的试验,并采用热重分析仪研究了混合燃料的蒸发性能。结果表明:随PODE掺混比增加混合燃料的初始失重温度、终止失重温度和峰值失重温度均向低温区域偏移,峰值失重率增大;随PODE掺混比增加,柴油机的排气温度降低,有效热效率显著提升,混合燃料的HC、CO和烟度排放逐渐降低,而NOx排放有所增加;在ESC试验循环下P30的HC、CO和PM排放量较柴油分别降低了25%、16%和51%,均低于国V排放限值,且CO2排放量也明显减小。     

生物慢滤技术用于农村饮水处理的研究

研究了适用于我国农村的小型分散式饮水处理技术--生物慢滤技术.用玉渊潭引水渠的微污染河水模拟研究了滤料粒径、滤料高度等因素对生物慢滤处理效果的影响,以及生物慢滤池对农村水环境中常见的污染物如重金属、有机物、氨氮、浊度、细菌等的去除.实验结果表明:1)在滤料表面形成稳定成熟的生物粘膜所需的时间与滤料粒径有关;2)滤料表面一旦形成稳定成熟的生物粘膜,氨氮、有机物、浊度等的去除率与滤料粒径关系不大;但细菌的去除效果与滤料粒径有很大的关系,滤料粒径越小,对细菌的去除效果越好.3)滤料高度对有机物、氨氮的处理效果有一定的影响,但慢滤池对这些污染物的去除主要发生在50 cm高度内;4)生物慢滤对TOC的去除率为20%～30%,对氨氮的去除率为90%以上,对Cu2 、Cd2 、Fe2 、Zn 2 、Mn2 和Pb2 的去除率分别在97%、95%、95%、88%、70%和60%以上;5)Ⅲ至Ⅴ类微污染水经生物慢滤处理后,不经消毒即可达到生活饮用水的卫生标准.     

操作条件对UF ＆ RO工艺制取纯水效率的影响

采用UF＆RO膜组合工艺制取纯水，考察各项操作条件对系统效率的影响。结果表明，自来水经UF＆RO膜组合工艺装置的出水满足试验纯水水质要求。对于UF系统，冲洗频率、过滤方式和操作压力均影响系统的制水效率。冲洗频率越大，制水效率越高；各种过滤方式中，死端过滤效率最高；在一定范围内，操作压力升高，制水效率反而下降。对于RO系统，应根据出水水质要求，选择合适的回收率和操作压力。     

黄土中石油污染物的协同增溶作用研究

研究了腐殖酸钠以及阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(LAS)和十二烷基硫酸钠(SDS)在单独使用及混合溶液体系去除黄土中柴油的解吸效应,探讨了振荡时间、腐殖酸钠质量浓度、pH值等因素对柴油解吸的影响.实验结果表明,两种阴离子表面活性剂对黄土中的柴油都有很好的解吸效果.投加LAS质量浓度为1.0g/L和10.0g/L后的柴油解吸质量浓度分别达到44.934 mg/L和915.171 mg/L,解吸量分别是同等实验条件下清水作用的1.7倍和34.4倍.投加SDS的质量浓度为10.0 g/L后,柴油解吸率也会比清水振荡解吸增大22.3倍.加入单一腐殖酸钠的质量浓度为1g/L时,柴油的最大解吸量是清水冲洗时的5.3倍.腐殖酸钠(0.2g/L)和LAS(8g/L)混合溶液体系对柴油的解吸量是单独使用LAS解吸量的2.4倍,腐殖酸钠(0.2g/L)-SDS(8 g/L)体系的最大解吸量是单独使用SDS解吸量的2.6倍.在pH值为8.6的条件下,腐殖酸钠-LAS混合溶液体系对柴油的解吸量达到最大值.     

煤矿用多级过滤防尘面罩的设计及试验研究

为解决传统防尘面罩容尘量低、在高浓度粉尘环境有效使用时间短的问题,提出1种基于轻质微球的多级过滤防尘面罩。该防尘面罩第1级采用轻质微球,不仅能够提高面罩的孔隙率、增加容尘量,而且能够实现及时清灰和水洗的功能;第2级采用高精度纤维滤膜,保障吸入空气的质量。采用3D打印对多级防尘面罩进行结构设计,并在煤矿井下进行现场试验。试验结果表明：1级轻质微球能够阻挡煤尘中93%以上的粉尘;轻质微球的过滤效率随着使用时间的增长而不断增加;轻质微球的过滤效率与巷道内风速有关,风速越大过滤效率越低,但过滤效率均保持在93%以上。研究结果表明：基于轻质微球的多级防尘面罩可有效减少传统纤维滤膜的负荷,从而延长口罩滤膜在煤矿井下高浓度环境的有效使用时间。     

腐殖酸钠和表面活性剂对黄土中石油污染物解吸增溶作用

选用十二烷基苯磺酸钠(LAS)、十二烷基硫酸钠(SDS)和十二烷基磺酸钠(SAS)对污染的土壤进行解吸实验,研究了这3种阴离子表面活性剂和腐殖酸钠对黄土中柴油类污染物的协同增溶作用.结果表明,腐殖酸钠和3种阴离子表面活性剂对黄土中柴油的解吸均有显著增溶作用,使柴油的解吸量明显增加,柴油的去除率最高可达63%.SDS对柴油的解吸量随腐殖酸钠浓度增大呈线性增加关系;但腐殖酸钠浓度增加对 LAS和SAS的解吸曲线有突越点,超过此浓度后反而会抑制解吸作用.     

袋式除尘器滤袋接缝方法对PM_(2.5)过滤效率的影响

针对袋式除尘器超低排放及对PM_(2.5)细颗粒物的捕集控制问题,选用分别经缝合、热熔两种制袋工艺制作的滤袋进行试验,探讨不同袋身接缝方法对袋式除尘器滤袋PM_(2.5)过滤效率的影响。结果表明:1 m/min过滤风速时,清洁状态下热熔滤袋对PM_(2.5)的过滤效率要比缝合滤袋高12.59%,而集尘状态下随滤袋表面粉尘负荷的不同,热熔滤袋对PM_(2.5)的过滤效率要比缝合滤袋高8.68%~11.18%;随过滤风速增加,缝合滤袋对PM_(2.5)过滤效率的衰减幅度要远大于热熔滤袋;滤袋表面尘饼的形成和分布的均匀性是缩小缝合滤袋与热熔滤袋间过滤效率差距的重要因素。     

覆膜滤料过滤性能分析

覆膜滤料以其高效低阻、透气性好等特点备受关注。选取4种典型的覆膜滤料,通过静态和动态过滤实验分析其阻力和效率特性,进而对覆膜滤料的过滤性能进行综合分析。结果表明:在清洁阶段,4种覆膜滤料的喷吹周期和残余阻力差异较大,粉尘剥离率平均值为83.2174%,最大偏差为2.32%;在稳定阶段,4种覆膜滤料的清灰周期、残余阻力差异减小且趋于稳定,残余阻力增长率接近且偏差均在5%以内,剥离率平均值为95.4485%,最大偏差仅0.55%。可以看出,稳定阶段覆膜滤料的种类对于阻力增长率和粉尘剥离率影响不大。通过细颗粒物过滤实验可知,评价覆膜滤料对PM2.5的过滤效果需要综合考察滤料清洁阶段和稳定阶段,可为覆膜滤料应用和评价提供指导。     

空气湿度对自吸过滤式口罩过滤性能的影响研究

口罩是阻止颗粒物进入人体的有效防护用品,其性能优劣直接影响着佩戴人员的健康与安全。采用国标建议的呼吸阻力实验装置与自制的过滤效率实验装置,对自吸过滤式KN90,KN95系列口罩的呼吸阻力与不同相对湿度下的分级过滤效率进行实验研究。结果表明:所研究的6种口罩的呼气阻力与吸气阻力值不仅满足国标要求,而且满足佩戴舒适性的要求;在同一风速下,气流相对湿度的增加,使2种口罩对粒径为1 μm以下颗粒物的过滤效率降低,对1 μm以上颗粒物的过滤效率没有影响。     

Qualitative risk assessment of a Dual Fuel (LNG-Diesel) system for heavy-duty trucks

A Dual Fuel (LNG-Diesel) system can be applied to heavy-duty diesel trucks for achieving environmental benefits in comparison to existing diesel vehicles. Because of lack of reports about risk assessment of this technology, we performed a qualitative assessment based on a framework of some literature techniques for risk identification, analysis and evaluation. After constructing a Reliability Block Diagram (RBD) to establish the context, we conducted bow-tie analysis, Fault Tree Analysis (FTA), Failure Mode and Effects Analysis (FMEA), likelihood and consequence analysis, and used a risk matrix. We applied these methods and techniques qualitatively to identify causes (e.g. collisions), critical events (e.g. releases of natural gas), related consequences (e.g. fires and explosions), and different possible pathways from a specific cause to its consequence, and to assess some negative accident scenarios related to use and parking of the vehicle. The bow-tie analysis also allowed to make explicit barriers and controls that prevent critical events and/or mitigate consequences. Therefore, we identified a set of safety measures, including design, technical, management, and emergency actions, which shall be implemented in each step of the system's life cycle.Our risk assessment showed that the risk level of the Dual Fuel (LNG-Diesel) system is similar to the risk level of a traditional diesel system. Future research will overcome current lack of data and, therefore, permit a quantitative rating of the risk of the Dual Fuel (LNG-Diesel) system.     

过滤材料声学性能的实验研究*

为探讨纤维过滤材料的吸声效果,扩展吸声材料的选择范围,并为噪声粉尘一体化控制提供指导,通过实验分析不同等级一般通风用纤维层滤料的过滤性能和吸声性能,研究叠加方式及空腔设置等对滤料吸声性能的影响。研究结果表明:一定条件下,滤料的过滤效率越高吸声性能越好;单层滤料吸声效果较差,通过多层叠加,可显著提升吸声效果,达到吸声材料水平;不同等级滤料组合叠加,按过滤效率降序排列整体吸声性能更好。滤料作为吸声材料应用时,在其后侧设置空腔可明显增强吸声效果;兼顾过滤和降噪时,考虑粗效对中效滤料的保护作用,可在粗效加中效滤料后再附加粗效滤料,达到在不显著增加阻力的同时改善吸声性能的目标。     

Experimental Study on the Potential Application of Cottonseed Oil–Diesel Blends as Fuels for Automotive Diesel Engines

This paper presents the results of an experimental study on the direct application of cottonseed oil–diesel blends as fuel for diesel engine vehicles without using additional retrofit mechanical systems. The use of biofuels is one of the main actions promoted by the European Union and member states in an effort to tackle global warming, enhance energy security and contribute to regional development. Here, the possibility to blend cottonseed oil directly with fossil diesel as a fuel for diesel engines is examined. This option has lower cost and larger well-to-wheel greenhouse gas benefits than fatty acid methylesters. The paper presents measurements of important fuel properties, density, viscosity, cetane number and cold flow characteristics. In addition, a common rail Euro 3 compliant diesel car is tested using 10% v/v cottonseed oil–diesel blends in order to examine the effects on performance and emissions of regulated pollutants and CO₂. Furthermore, particle emission characteristics are studied, including total and solid particle number concentrations and particle size distributions over driving cycles and steady state modes. The results indicate that the test fuel presents good operating characteristics and limited effects on regulated emissions and vehicle performance. These results would justify further research on the direct use of vegetable oils as automotive fuels.     

喷水金属丝网除尘效率与阻力关系的实验研究

仅依靠金属丝网的过滤作用除尘，其效率非常低，若与喷水结合，效率将大大提高。设计高效喷水金属丝网过滤装置的关键是确定其除尘效率。影响喷水金属丝网除尘效率的因素非常复杂，故直接由这些参数设计计算喷水金属丝网除尘效率是非常困难的，有时甚至是不可能的。阻力测试计算简单，采用量纲分析、实验研究、回归分析相结合的方法，给出了喷水金属丝网除尘效率与阻力关系式，根据阻力关系式间接计算出效率，并可简化设计程序，促进该技术的推广应用。     

天然腐殖酸对柴油在寒旱区黄土上吸附特性的影响

选用西北寒旱区黄土为供试土样,通过热力学和动力学吸附试验研究了干旱区低有机质黄土对柴油的吸附行为,以及提取的天然腐殖酸对柴油在黄土上吸附行为的影响。结果表明,无论是否加入腐殖酸,柴油在黄土颗粒上的吸附都符合Freundlich方程,且腐殖酸质量浓度对柴油的吸附量有显著影响。在27℃时,加入10 mL质量浓度为40 mg/L的腐殖酸溶液后,柴油在黄土上的饱和吸附量由12.034mg/g减小为7.407 mg/g,且吸附量随温度的升高而降低,表明吸附为自发的放热过程。描述柴油在黄土上吸附动力学的最优方程为Elovich方程,其次为双常数方程。无论是否加入腐殖酸,黄土对柴油的吸附都在短时间内达到平衡。对吸附影响因素的分析结果表明,柴油在黄土上的吸附随溶液pH值的增大而降低;黄土颗粒粒径越小,柴油在土样上的吸附量越大。     

微乳化柴油雾化及燃爆特性实验研究

采用马尔文Spraytec型激光粒度仪和液体燃料爆炸性能评定装置,分别测定微乳化柴油在不同喷雾压力下的雾化特性和燃爆特性,采用液体燃料持续燃烧性能测定装置测定微乳化柴油在无约束条件下的燃烧特性,并与-10号军柴进行对比评估。结果表明,随着喷雾压力的升高,微乳化柴油的雾化粒径逐渐减小,最大爆炸压力呈上升趋势;相同喷雾条件下,微乳化柴油相比-10号军柴雾化性能和爆炸猛烈程度均有所下降;无约束条件下微乳化柴油相比-10号军柴持续燃烧时间有所减少。在一定程度上,微乳化柴油的防火防爆安全性优于-10号军柴。     

放射性松散污染真空吸尘装置的设计

针对普通工业吸尘器的局限性,根据放射性松散污染收集操作的需要及放射性废物最小化要求,提出了应用于放射性工作环境中的真空吸尘器设计方案。经旋风分离、滤袋过滤、高效过滤三级分离后,放射性松散污染可得到有效收集,尾气排放可达到核级排放标准,可达到保护环境、保护工作人员的效果,并实现放射性废物最小化。     

阻燃抑爆柴油的燃烧性能和排放研究

以-10号军用柴油为基础油配置阻燃抑爆柴油,在WP10.290发动机上进行了台架实验,考察了使用阻燃抑爆柴油时的动力性、经济性和排放性。结果表明:燃用阻燃抑爆柴油相比于燃用-10号军柴会一定程度上降低输出功率和扭矩,动力性能下降2.31%~4.26%;燃用阻燃抑爆柴油时平均质量燃油消耗率较燃用军用柴油时增加了5.74%。体积燃油消耗率与军用柴油相比,平均增加了4.32%;能够降低NO的排放,NO的排放量相较于-10号军柴降低了7%~19%;能够降低排气温度,相比较于-10#军柴,阻燃抑爆柴油的排气温度最大可以降低19.5℃。     

Effect of Suction Pressure and Aeration on the Hollow Fibre Microfiltration of Excess Activated Sludge

Under various suction pressures (8.0–88.0 kPa), the constant pressure filtration experiment of the excess activated sludge was carried out using the hollow fibre microfiltration membrane with/without aeration. The municipal excess activated sludge was very difficult to be filtered and had the characteristics of the strong compressibility (compressibility coefficient: 1.03). The aeration stripped a large part of cake formed on the membrane surface and increased the flux of the filtrate, but the effect of the aeration reduced at high suction pressure because of the strong compressibility. The very short filtration time used in this experiment little clogged pores of the hollow fibre membrane and the filtration resistance of the formed cake was much larger than the resistance of membrane clogging.