曝气沉砂池除砂机理分析

针对曝气沉砂池小试装置模型,通过配砂实验对沉砂池除砂率进行统计分析,研究曝气强度与HRT对沉砂池除砂率的影响。实验结果表明,不同曝气强度下,随着HRT变化,除砂率逐渐上升,并最终趋于平衡状态;不同HRT下,曝气强度与除砂率近似呈现一定的线性关系,且随着曝气强度的增大,除砂率降低;在HRT小于1min时,砂粒的运行路径和沉降时间缩短,不利于砂粒的去除;在HRT大于1min时,其中1、3和4min,随着气水比的增加除砂率降低幅度相对较小,曝气所引起的横向环流在一定程度上有利于砂粒的沉降,而HRT为2min时,除砂率降幅却很大,这与砂粒在曝气沉砂池池体断面分布有关,即断面处旋转流速和水平流速的大小变化将影响砂粒的运动;相比曝气强度,HRT对除砂率的影响较大。     

矿用救生舱内二氧化碳净化特性研究

煤矿救生舱是在矿井下发生事故后保护被困矿工生存、等待救援的密闭舱室设备。在救援过程中,二氧化碳的处理是舱内空气净化系统的一项主要功能。本文对救生舱内二氧化碳净化装置的功率、吸收效率、药剂床层厚度等因素进行了一系列试验,确定了救生舱二氧化碳的最优净化方式,并通过救生舱内真人生存试验对其进行了验证。最终得出救生舱内处理二氧化碳最佳反应条件为:药剂量20kg,最佳功率为100W;间歇式工作的运行时间与停机时间比例为2:3;在救生舱内8人生存模拟实验中,得出8kg药剂可供8人使用6.1h,平均吸收速率为1.34L/min。     

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。     

Fuel efficiency enhancement of modified diesel engine operated in dual fuel mode using renewable and sustainable fuels

ABSTRACT

Renewable and sustainable fuels for diesel engine applications provide energy protection, overseas exchange saving and address atmospheric and socio-economic concerns. This study presents the investigational work carried out on a single cylinder, four-stroke, direct injection diesel engine operated in dual fuel (DF) mode using renewable and sustainable fuels. In the first phase, a Y-shaped mixing chamber or venture was developed with varied angle facility for gas entry at 30°, 45° and 60°, respectively, to enable homogeneous air and gas mixing. Further effect of different gas and air mixture entry on the DF engine performance was studied. In the next phase of the work, hydrogen flow rate influence on the combustion and emission characteristics of a compression ignition (CI) engine operated in DF mode using diesel, neem oil methyl ester (NeOME) and producer gas has been investigated. During experimentation, hydrogen was mixed in different proportions varied from 3 to 12 l/min (lpm) in step of 3 lpm along with air-producer gas and the mixtures were directly inducted into engine cylinder during suction stroke. Experimental investigation showed that 45° Y-shaped mixing chamber resulted in improved performance with acceptable emission levels. Further, it is observed that investigation showed that at maximum operating conditions and hydrogen flow rate of 9 lpm, Diesel–producer gas and NeOME–producer gas combination showed increased thermal efficiency by 13.2% and 3.8%, respectively, compared to the DF operation without hydrogen addition. Further, it is noticed that hydrogen-enriched producer gas lowers the power derating by 5–10% and increases nitric oxide (NO_x) emissions. However, increased hydrogen addition beyond the 12 lpm leads to sever knocking.

Abbreviations: NeOME: Neem oil methyl ester; BTE: brake thermal efficiency; CI: compression ignition; ITE: indicated thermal efficiency; PG: producer gas; CA: crank angle; K: Kelvin; BP: brake power; IP: indicated power; H₂: hydrogen; HC: unburnt hydrocarbon; CO: carbon dioxide; CO₂: carbon dioxide; NO_x: nitric oxide; HRR: heat release rate; %: percentage; PPM: parts per million; CMFIS: conventional mechanical fuel injection system.     

有害物质环境测试组合舱的研制及性能评价

研制了一种新型有害物质环境测试组合舱,该测试舱由舱体系（内舱和外舱）、恒温恒湿空气处理系统、空气循环装置和信号控制与处理软件组成。该测试舱具有可分别使用内舱和外舱对样品进行测试的特点,并采用美国FLUNT公司开发的air pack软件包对内舱和外舱的气流进行模拟与计算,并划分出内舱的层流区域,同时也对舱体系的性能进行了测试与评价。结果表明,有害物质环境测试组合舱的温湿度的相对标准偏差分别为0.04℃和0.7%,混合性达到90.7%。因此,该有害物质环境测试组合舱对温湿度控制精准,气流稳定,混合性能良好,能为室内空气污染研究提供条件稳定的室内仿真环境。     

小型环境试验舱的研制及性能研究

自制小型环境试验舱的体积为0．17m^3，用产生甲醛的标准气体方法检验试验舱的稳定性、准确性及精密性。结果表明，试验舱稳定，无吸附，且有95％的精确性。通过测定试验舱内木板中甲醛释放量及释放规律检验试验舱的应用性能，测得甲醛释放规律与文献研究结果一致，表明该试验舱应用性能良好，因此该实验舱可用于检测室内装饰装修材料中污染物质释放量及释放规律的研究。     

耦合装药中扩容半径的理论计算

根据扩容机理,建立了扩容爆破的物理模型,并且根据动量守恒定律得到了不同条件下最终炮孔挤压区域的半径公式.利用这些公式结合炸药和岩石的特性,以及装药参数得到了扩容结果.理论计算结果与试验数据相吻合.这些结果将有助于爆破扩容理论的完善以及该技术发展和推广应用.     

30MHz-1000MHz显示器辐射骚扰测试及其不确定度评定

本文以显示器辐射骚扰测试为例对10米半电波暗室的辐射骚扰试验进行不确定度评定。并与相应标准进行比较,确认该辐射测试系统的测量结果是可信的。     

低NOx环境异戊二烯促进甲苯生成甲基丁烯二醛的模拟实验

在低NO_x浓度条件下开展甲苯和异戊二烯复合体系的烟雾箱模拟实验,使用高时间分辨率的在线质子转移反应飞行时间质谱(PTR-TOF-MS)实时监测混合体系中反应物与产物的浓度变化情况,探究人为源与天然源交汇过程中, 自然源挥发性有机物 (BVOCs)对人为挥发性有机物(AVOCs)化学降解的影响.结果表明,异戊二烯与甲苯竞争OH自由基,从而抑制了甲苯的化学降解,该竞争反应开始得越早,抑制效果越显著.研究还发现异戊二烯会增强甲苯RO₂降解途径产物的产量,生成更多1,4不饱和-二羰基化合物(如丁烯二醛和甲基丁烯二醛)与二羰基化合物(如乙二醛和甲基乙二醛),其中甲基丁烯二醛增量最高可达38.6%.此外,异戊二烯快速氧化生成的RO₂自由基碳数更少,可能与甲苯氧化生成的RO₂自由基发生了快速的交叉反应,有利于甲苯RO自由基的生成及裂解,最终导致甲苯RO₂途径裂解产物的增加.     

光化学污染科学及发展现状研究

对光化学污染研究及其发展进行了综述,概括了光化学污染研究的主要方法,即实验室研究、模式计算和现场监测分析等方法.介绍了欧美国家和中国在烟雾箱研究方面的发展情况,提出了控制自由基源以及痕量气体的检测方式有待提高等问题.阐述了光化学污染模式计算的发展现状和未来发展趋势以及在模式运用中影响模式计算准确性的主要因素.还介绍了国内外光化学污染监测发展历程和现状,并根据目前自动监测发展水平探讨了光化学烟雾监测因子及作用,最后提出加强光化烟雾研究具体建议和研究方向.