自然通风房间内细水雾与油池火作用的数值模拟

采用大涡模拟、混合物分数燃烧模型和欧拉-拉格朗日粒子运动描述法,对自然通风房间内细水雾与油池火焰作用过程进行数值模拟;探讨细水雾在火羽流的不同区域内的灭火机理;分析雾滴直径在自然通风条件下对细水雾灭火效果的影响。模拟结果表明:细水雾冷却热烟气层分为温度迅速降低和缓慢下降两个阶段;在间歇火焰区和浮力羽流区以及热烟气层主要发挥细水雾的蒸发冷却作用,在恒定火焰区则是蒸发冷却和隔氧窒息共同作用;着火区域封闭性较差时,直径较小的水雾系统的灭火效果较低。     

基于浓度敏感性分析的甲烷机理简化

随着数值模拟技术的发展,化学反应机理开始应用于燃烧过程的重构和深入分析。详细机理是通过大量的实验研究得到的,其包含了大量的化学反应动力学信息,可以较为完备的描述化学反应过程,但是由于详细机理过于庞大一般不能直接运用到数值模拟中去,很有必要在研究特定问题时对详细机理进行一定的简化。介绍了PCAS机理简化方法,并运用该方法对甲烷燃烧的详细机理进行了简化研究,通过简化得到的101步简化机理与详细机理吻合较好。     

管道内甲烷-空气预混爆炸燃烧的数值模拟

在实际生产过程中,有很多情况能使气体燃料与空气混合,达到可燃浓度,此时若有点火源存在,就可能酿成燃烧、爆炸灾害,造成严重的财产损失和人员伤亡.选取甲烷作为研究对象,选用空气作为氧化性气体,对其进行数值模拟.获得了不同时刻爆燃的压力场、温度场、密度场的变化数据,为工程上防爆、抑爆、泄爆提供了理论基础和数据.     

微波预处理对秸秆厌氧消化影响的研究

以秸秆为研究对象,比较不同的微波强度预处理作用下对秸秆厌氧消化产气特性的影响,研究日产气量、pH值、甲烷气体浓度及生物降解率4个参数的变化趋势,结果表明:微波预处理对秸秆厌氧消化有明显效果,平均日产气量由未被预处理的6.21 mL/g VS上升到 8.16 mL/g VS,上升了31.33%,达到最大日产气量时间由原来的第12 d,提前至第2～第7 d不等,最大日产气量由原来的23.43 mL/g VS上升到43.49 mL/g VS;在360～900 W范围内,微波强度越大,反应的pH值下降越快,秸秆厌氧消化最大日产气量越提前;经过微波预处理的甲烷浓度平均浓度由原来的50%提高至62%左右,其生物能范围也由未处理前的17.58 MJ/m³提高至23.46 MJ/m³,物降解率由未预处理的44.12%,提高至71.55%。     

三峡水库上空甲烷浓度时空变化及与水库甲烷通量的关系

2010年,对三峡水库水-气界面上空05m处和岸边甲烷的浓度进行全年的观测,并采用静态浮箱-气相色谱法测定水库水-气界面上的甲烷通量,研究了三峡水库上空的甲烷浓度的背景值及其与甲烷排放强度之间的关系。结果表明：三峡水库上空甲烷浓度的年平均值为2216±0224 mL/m3,岸边甲烷浓度的年平均值为2211±0206 mL/m3,两者差异不显著;除夏季时云阳上空的甲烷浓度较高外（2850 mL/m3）,其余地点上空的甲烷浓度都接近年平均值;三峡水库上空的甲烷浓度存在明显的空间差异,上游地区（云阳）上空的甲烷浓度（231±033 mL/m3）显著高于下游地区（秭归：214±013 mL/m3,巫山：220±018 mL/m3）,坝后河流（三斗坪：221±016 mL/m3）上空的甲烷浓度高于坝前秭归处,但差异不显著。这一格局与水库中甲烷通量的空间变异基本相同,即从上游到下游（云阳、巫山、秭归）江面上甲烷通量依次为0454,0260和0115 mg/（m2·h）,呈下降趋势,坝后三斗坪处的甲烷通量（0280 mg/（m2·h））显著高于坝前秭归处通量,这表明：水库的水-气界面上的甲烷排放强度是影响水库上空甲烷浓度变化的主要因素     

三氟甲烷减排可行性分析

三氟甲烷(HFC-23)是二氟一氯甲烷(HCFC-22)生产过程中的副产品,随着HCFC-22生产量的增长,HFC-23未来的产生量也呈逐年上升的趋势。本文依据中国氟硅有机材料工业协会对HCFC-22生产量的统计和对"十二五"期间生产量变化趋势的预测,估算了未来HCFC-22的生产量及HFC-23的产生量,系统研究了利用市场机制和行业机制实现我国HFC-23可持续减排的可行性,建议通过争取国际资金、国内出资支持,并建立行政管理制度的方式,解决我国HFC-23可持续减排的问题,争取在2-3年内实现副产HFC-23的全部处置。     

微量NO2对厌氧氨氧化甲烷化反硝化耦合影响的动力学分析

采用批试验方法,研究微量 NO2对颗粒污泥厌氧氨氧化、甲烷化和反硝化耦合的影响.基于 Haldane 模型建立了厌氧氨氧化的 NO2 强化函数,估计了强化函数中的最大强化系数(30.55)、NO2 半饱和常数(1.96 mg/L)、NO2 抑制常数(0.0082 mg/L)和基础速率系数(0.0314).微量 NO2 对甲烷化和反硝化动力学可用反竞争性抑制动力学方程进行描述.甲烷化的最大比乙酸盐去除速率为0.15 mg COD/(mg VSS·h),乙酸盐半饱和常数为395 mg COD/L,NOz抑制系数为0.623 mg/L.反硝化的亚硝酸盐氮最大去除速率 0.00685 h-1,亚硝酸盐氮半饱和常数0.214 mg/L,NO2 抑制系数为22.4 mg/L.试验中大部分的 NOx 气体物质出现损失.     

硫铁矿的比表面积、孔体积及其对硫铁矿吸附能力的影响研究

本文在液氮温度下,测试了硫铁矿矿样在气体饱和蒸气压力范围内对N2的吸附过程及吸附量,用BET和BJH理论模型计算出硫铁矿矿样的孔体积和孔表面积.根据试验结果,探讨了硫铁矿的孔体积与孔比表面积的关系,及其对硫铁矿吸附能力的影响,即硫铁矿对N2的吸附能力与总孔体积、总孔比表面积呈正相关性.     

天然草地利用方式改变对土壤排放CO2 和吸收CH4的影响

1997年～ 1998年在内蒙古达拉特旗中国农业科学院草原研究所草原生态试验站对天然草地、天然草地转变为人工草地、玉米和土豆地后 ,土壤 CO2 排放和 CH4 吸收通量进行了测定。天然草地、人工草地和旱地农田均为大气中甲烷的吸收汇 ,天然草地转变为农田后 ,增强了土壤的 CO2 排放量 ,减少了土壤对大气中甲烷的吸收。天然草地和玉米地的 CO2 排放通量与 5cm处土壤温度呈线性相关 ,土壤对甲烷的吸收率与土壤含水量呈线性负相关 ,与土壤温度没有相关关系     

不同生物覆盖层厚度对甲烷氧化的影响研究

利用和强化垃圾填埋场生物覆盖层的甲烷氧化能力是控制垃圾填埋场温室气体排放的一种经济和有效的手段。以陶粒和堆肥复合基质生物覆盖层为研究对象,采用实验室模拟柱试验方法对不同厚度(30～80 cm)生物覆盖层的甲烷氧化行为进行为期4个月的研究。试验结果表明,不同厚度生物覆盖层的甲烷氧化速率以30 cm厚度最佳;生物覆盖层氧气的空间分布与柱中甲烷氧化活动有显著的交互影响;以碳同位素(δ13C)测得80 cm生物覆盖层中甲烷的氧化率为41.73%。