检索结果-内蒙古大学图书馆

中南大学学报(自然科学版) 2025年第4期56卷 1343-1352页

作者：韩向东陈俊彪李军智胡杰赵伟国汪祖安中国兵器工业试验测试研究院陕西西安710116 兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050 北京理工大学爆炸科学与安全防护全国重点实验室北京100081

跨介质入水运动涉及复杂的气液固多相耦合行为,具有非定常、非线性与多尺度典型特征,因此有必要深入剖析跨介质入水过程中的基本科学问题,凝练介质穿越所涉及的共性关键技术,总结针对多相动力学耦合研究的等效试验方法。本文综述了物体... 详细信息

跨介质入水运动涉及复杂的气液固多相耦合行为,具有非定常、非线性与多尺度典型特征,因此有必要深入剖析跨介质入水过程中的基本科学问题,凝练介质穿越所涉及的共性关键技术,总结针对多相动力学耦合研究的等效试验方法。本文综述了物体特性、运动属性及环境特征对跨介质入水运动的影响规律,围绕介质穿越过程中的界面耦合、动力学演化、多尺度力学行为及结构体服役特性等方面,厘清了跨介质入水过程中的基本科学问题,从布局设计、动力推进、载荷预测、结构与材料等方面总结了跨介质入水研究的关键共性技术,针对穿越入水过程的工程应用场景归纳了等效试验中的主流装置、测试手段、实验模型与误差修正方法,最后展望了跨介质入水运动研究的未来发展方向,以便为其进一步工程应用提供借鉴。

关键词：跨介质运动基础科学问题关键共性技术等效实验方法

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蓄热式加热炉瞬态熵产分布与燃烧参数影响分析

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中国科学：技术科学 2024年第12期54卷 2293-2305页

作者：王帝杰向永光张欣茹朱有鑫姜泽毅北京科技大学能源与环境工程学院北京100083 河钢集团唐钢公司信息自动化部唐山063000 北京科技大学北京市节能环保工程技术研究中心北京100083 北京科技大学冶金工业节能减排北京市重点实验室北京100083

本文以蓄热式加热炉为研究对象,建立了考虑烧嘴换向的单元炉膛空间热过程瞬态模型,模拟了炉宽方向传热的不均匀性,开发了熵产和[火用]平衡的数值计算方法,明晰了燃烧、流动和传热过程的熵产大小、空间分布和能量耗散机制;基于该单元模... 详细信息

本文以蓄热式加热炉为研究对象,建立了考虑烧嘴换向的单元炉膛空间热过程瞬态模型,模拟了炉宽方向传热的不均匀性,开发了熵产和[火用]平衡的数值计算方法,明晰了燃烧、流动和传热过程的熵产大小、空间分布和能量耗散机制;基于该单元模型模拟了蓄热式炉钢坯加热全过程,获得了各项[火用]损失和[火用]效率沿炉长的分布和全炉[火用]平衡;探讨了烧嘴射流速度、富氧浓度和高炉煤气掺烧天然气等节能途径对[火用]效率的影响.结果表明,燃烧和辐射传热的不可逆性是炉内熵产的主要因素,在钢坯温度较低时,辐射熵产约占单元炉膛总熵产的70.5%,提高钢坯装炉温度可有效降低该熵产;在钢坯温度较高时,燃烧熵产占主导,约为炉膛总熵产的59.9%,优化燃烧是降低熵产的主要措施.烧嘴换向后新火焰稳定约需15~20 s,由于原火焰被推出、炉温波动和质量扩散的加剧,对炉膛[火用]效率的稳定产生了重要影响,蓄热器需具有足够高的[火用]回收效率才能保证加热单元整体[火用]效率的提升.对全炉而言,第一类[火用]损失主要发生在均热段,由高温烟气带出炉膛导致,占该段输入[火用]45.6%,利用均热段的烟气预热其他段的空气和煤气,可有效降低第一类[火用]损失;第二类[火用]损失主要发生在预热段,辐射熵产是其主要原因,占该段输入[火用]的17.4%,热送热装是降低第二类[火用]损失的主要方法.保持单元炉膛其他参数不变,当射流速度为19 m/s时[火用]效率和热效率最高;当富氧浓度提升至35%时,[火用]效率和热效率分别提高了4.1%和5.5%;高炉煤气掺混10%的天然气提高了燃烧温度和钢坯表面热流,但?效率和热效率降低1.2%和4.4%,反而不利于加热炉的节能.该研究为加热炉能效评价与工艺优化提供了一些新的思路.

关键词：蓄热式加热炉数值模拟瞬态熵产 [火用]效率燃烧参数分析

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废弃聚氯乙烯塑料衍生的氮掺杂碳纳米片活化过一硫酸盐去除水中四环素

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环境工程学报 2024年第4期18卷 1161-1171页

作者：龚焱汤琪白纯曹鹤龄廉菲王骏赵旭河北工业大学能源与环境工程学院污染控制与环境健康研究所天津300401 西南科技大学材料与化学学院绵阳621010 中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室北京100085

本研究分别以废弃聚氯乙烯塑料和三聚氰胺作为碳源和氮源,采用高温热处理方法制备了氮掺杂薄层纳米碳片材料,并对其活化过一硫酸盐(PMS)去除水中抗生素四环素(TC)的性能进行研究。考察了PMS浓度、催化剂投加量、pH及不同离子对TC去除的... 详细信息

本研究分别以废弃聚氯乙烯塑料和三聚氰胺作为碳源和氮源,采用高温热处理方法制备了氮掺杂薄层纳米碳片材料,并对其活化过一硫酸盐(PMS)去除水中抗生素四环素(TC)的性能进行研究。考察了PMS浓度、催化剂投加量、pH及不同离子对TC去除的影响。多种物化表征结果表明,所制备材料为薄层纳米片结构且主要由碳、氮和氧元素组成。降解实验结果表明,该催化剂具有较优的活化过一硫酸盐(PMS)去除TC的性能。在投加PMS浓度为1 mmol·L^(-1)、催化剂投加量为0.1 g·L^(-1)条件下,催化剂去除TC活性最佳,反应30 min后,TC的去除率达到98%。自由基捕获实验和电子自旋共振测试结果表明,该催化剂活化PMS降解TC过程中,起主导作用的为单线态氧、超氧自由基。重复性实验结果表明该催化剂具备较好的稳定性。本研究可为新型高效活化PMS碳基催化体系的开发及其在环境污染控制领域的应用提供参考。

关键词：过一硫酸盐氮改性碳聚氯乙烯四环素

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甲基杆菌有效同化工业甲醇和植物甲醇的研究进展

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化工进展 2025年第5期44卷 2451-2462页

作者：姚陆马增新张聪杨松邢新会青岛农业大学生命科学学院山东青岛266109 青岛农业大学山东省应用真菌重点实验室山东青岛266109 青岛农业大学青岛生物沼气环境微生物国际合作基地山东青岛266109 清华大学工业生物催化教育部重点实验室化工系生物化工研究所合成与系统生物学中心北京100084 清华大学深圳国际研究生院生物医药与健康工程研究院广东深圳518055

甲醇是第三代工业生物制造的重要原料,同时又能伴随植物生长排放到大气中加剧温室效应。甲基杆菌是一类能以甲醇作为生长碳源和能源的极具广泛应用前景的菌株。然而甲基杆菌催化转化高浓度工业甲醇和寡浓度植物甲醇的过程效率偏低,导致... 详细信息

甲醇是第三代工业生物制造的重要原料,同时又能伴随植物生长排放到大气中加剧温室效应。甲基杆菌是一类能以甲醇作为生长碳源和能源的极具广泛应用前景的菌株。然而甲基杆菌催化转化高浓度工业甲醇和寡浓度植物甲醇的过程效率偏低,导致甲醇的碳和电子耗散,制约了甲醇的高值化利用。本文首先系统综述了甲基杆菌底盘再造强化工业甲醇有效代谢方面的最新策略,进而论述了甲基杆菌对植物源寡浓度甲醇有效氧化、同化和转化的最新认知,最后展望了甲基杆菌进一步强化甲醇利用的可行性研究方向与策略。本综述期望推动甲基杆菌作为甲醇基细胞工厂和新型植物益生菌剂的技术创新,助力工业生物制造的甲醇高值化,增强植物甲醇的固定封存,实现经济与生态环境效益的共赢发展。

关键词：甲基杆菌甲醇甲基细胞工厂植物叶际益生菌合成生物技术

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上中国空间站“烧开水”,揭示沸腾现象中的重力作用机理

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力学与实践 2022年第6期44卷 1462-1469页

作者：杜王芳刘鹏赵建福李响乔志宏叶芳郭航蒋文静李志刚中国科学院力学研究所微重力重点实验室北京100190 中国科学院大学工程科学学院北京100049 中国科学院空间应用工程与技术中心北京100094 中国科学院微电子研究所北京100029 北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室及传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

烧开水是一种常见的沸腾现象,平凡之中包含着深刻而复杂的科学奥秘,对沸腾传热规律的认识支撑了以蒸汽机为标志的第一次工业革命及后续诸多工业和工程应用。沸腾过程由于相变潜热的释放具有极大的热传递能力,特别有利于热控系统的轻量... 详细信息

烧开水是一种常见的沸腾现象,平凡之中包含着深刻而复杂的科学奥秘,对沸腾传热规律的认识支撑了以蒸汽机为标志的第一次工业革命及后续诸多工业和工程应用。沸腾过程由于相变潜热的释放具有极大的热传递能力,特别有利于热控系统的轻量化设计,对航天相关技术的发展具有重要的应用价值。沸腾现象中气、液两相介质密度的巨大差异,导致在地面常重力环境中沸腾特征往往由重力主导。航天任务所遇到的不同重力环境,对沸腾过程中的重力效应及其变化规律的研究提出了迫切需求。变重力沸腾项目是中国空间站实验舱I首批科学实验任务之一,拟针对池沸腾传热与气泡热动力学行为的重力标度规律开展研究,即利用实验舱I变重力科学实验柜提供的长时间稳定的不同重力条件,研究沸腾过程中的气泡热动力学行为及传热特性,揭示重力对沸腾现象的影响机理,构建重力标度规律,深化对沸腾传热规律的认识,支撑人类对太空奥秘的不断探索。

关键词：沸腾重力效应传热气泡动力学中国空间站

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基于L-M算法的铝合金铸造过程界面换热系数的反问题模型

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热加工工艺 2024年第9期53卷 122-129页

作者：王一帆温治豆瑞锋于博北京科技大学能源与环境工程学院北京100083 冶金工业节能减排北京市重点实验室北京100083

铝合金铸造过程铸件-铸模之间的界面换热系数的变化非常复杂,且预测非常困难。本文基于L-M(Levenberg-Marquardt)算法建立了铝合金铸造过程传热反问题模型,通过反问题分析获得铝合金铸造过程中铸件-铸模界面换热系数。通过将铸件-铸模... 详细信息

铝合金铸造过程铸件-铸模之间的界面换热系数的变化非常复杂,且预测非常困难。本文基于L-M(Levenberg-Marquardt)算法建立了铝合金铸造过程传热反问题模型,通过反问题分析获得铝合金铸造过程中铸件-铸模界面换热系数。通过将铸件-铸模界面换热系数反演值与标准值进行比较,验证传热反问题模型的准确性。在此基础上,分析了铸模上测点位置(与铸件-铸模界面距离、相邻测点间距)和温度测量误差对铸件-铸模界面换热系数反演值的影响规律,并给出了最优的测点布置方案和温度测量误差要求。通过铝合金铸造实验,用该反问题模型能求解出铝合金凝固过程中的铸件-铸模界面换热系数。

关键词：铸造反传热模型 Levenberg-Marquardt算法界面换热系数凝固

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基于投入产出方法的华东地区水-能源耦合关系研究

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大连理工大学学报 2023年第6期63卷 576-583页

作者：王湛博邵帅高秋凤李金花张芸大连理工大学环境学院工业生态与环境工程教育部重点实验室辽宁大连116024 大连理工大学能源与动力学院海洋能源利用与节能教育部重点实验室辽宁大连116024 内蒙古大学生态与环境学院内蒙古呼和浩特010020

在双碳目标下,中国正面临着越来越多的减少二氧化碳排放的挑战,各地区和行业需要根据实际情况实施最优的减碳方案.由于水和能源之间存在复杂的耦合关系并在相关过程中产生碳排放,所以水-能源耦合关系研究至关重要.以华东地区为例,基于... 详细信息

在双碳目标下,中国正面临着越来越多的减少二氧化碳排放的挑战,各地区和行业需要根据实际情况实施最优的减碳方案.由于水和能源之间存在复杂的耦合关系并在相关过程中产生碳排放,所以水-能源耦合关系研究至关重要.以华东地区为例,基于多区域投入产出方法,将水、能源和碳排放作为一个整体来考虑,构建了华东地区水-能源耦合关系(WEN)模型,创新性地从多视角(需求侧-供给侧)、多维度(地区-产业)评价节水、节能、减排的改进潜力,识别不同视角下水-能源耦合关系较强的地区并提出建议,为相关研究提供方法依据.

关键词：投入产出方法华东地区水-能源耦合需求侧供给侧

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两种推焦串序下焦炉耦合模拟研究

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冶金能源 2025年第2期44卷 38-43页

作者：吴佳辉楼国锋温治刘训良豆瑞锋苏福永北京科技大学能源与环境工程学院北京科技大学冶金工业节能减排北京市重点实验室

推焦串序操作会对焦炉燃烧室和炭化室产生一定的影响,文章建立了焦炉多室耦合数学模型,利用燃烧室两侧炭化室固定时间差的方式进行了推焦串序过程的研究。结果表明,推焦串序对燃烧室产生明显的影响,会使燃烧室出口温度和NO浓度出现W曲... 详细信息

推焦串序操作会对焦炉燃烧室和炭化室产生一定的影响,文章建立了焦炉多室耦合数学模型,利用燃烧室两侧炭化室固定时间差的方式进行了推焦串序过程的研究。结果表明,推焦串序对燃烧室产生明显的影响,会使燃烧室出口温度和NO浓度出现W曲线的变化趋势,其中2-1推焦串序过程呈现对称型W曲线,5-2推焦串序过程呈现不对称型W曲线。在整个结焦周期内,5-2推焦串序具有较低的NO和较小的直行温度波动,能够更好地满足6 m焦炉的低NO排放和温度控制。

关键词：焦炉推焦串序数值模拟氮氧化物

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核态沸腾气泡动力学参数研究综述

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煤气与热力 2023年第9期43卷 6-18,33页

作者：高伟龙叶芳郭航赵建福陈浩北京工业大学环境与生命学部能源与动力工程学院北京100124 北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室及传热与能源利用北京市重点实验室北京100124 中国科学院力学研究所微重力重点实验室北京100190 中国科学院大学工程科学学院北京100049 中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室北京100190

综述影响因素对核态沸腾中气泡动力学参数的影响,影响因素包括压力、微重力、受热面热流密度、受热面过热度与工质过冷度、受热面倾角、受热面表面粗糙度、接触角、汽化核心间距、电场、磁场、超声波等。气泡动力学参数包括气泡脱离直径... 详细信息

综述影响因素对核态沸腾中气泡动力学参数的影响,影响因素包括压力、微重力、受热面热流密度、受热面过热度与工质过冷度、受热面倾角、受热面表面粗糙度、接触角、汽化核心间距、电场、磁场、超声波等。气泡动力学参数包括气泡脱离直径(半径)、气泡脱离频率、气泡等待时间、气泡生长时间、气泡生长周期、活性成核点密度。整理气泡动力学参数的经验关联式。现有关联式考虑的影响因素有限,需要综合考虑更多的影响因素来准确预测气泡动力学参数。

关键词：核态沸腾气泡动力学参数影响因素关联式

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铂锡合金纳米流体导热系数与稳定性影响因素分析

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北京工业大学学报 2021年第9期47卷 1056-1063页

作者：夏国栋李奥马丹丹北京工业大学环境与能源工程学院传热强化与过程节能教育部重点实验室及传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

以乙二醇为基液和还原剂,四氯化锡、氯铂酸为氧化剂,采用微流控法合成了铂锡合金纳米流体,并添加了不同比例的聚乙烯吡咯酮(PVP)作为表面活性剂,分别利用紫外可见分光光度计和Hot Disk热物性分析仪测得纳米流体的吸光度值和导热系数,分... 详细信息

以乙二醇为基液和还原剂,四氯化锡、氯铂酸为氧化剂,采用微流控法合成了铂锡合金纳米流体,并添加了不同比例的聚乙烯吡咯酮(PVP)作为表面活性剂,分别利用紫外可见分光光度计和Hot Disk热物性分析仪测得纳米流体的吸光度值和导热系数,分析了反应温度及PVP的添加比对纳米流体的稳定性、热导率的影响.结果表明,纳米流体导热系数的增长率随反应温度的升高近乎呈现线性增长,虽然稳定性略有下降,但影响不大.添加不同比例的表面活性剂可以有效改善纳米流体的稳定性和导热性能,但存在最佳的添加比例.反应温度为200℃,添加PVP的量为Pt、Sn物质的量浓度和的4倍时制得的铂锡合金纳米流体在温度为60℃下的导热性能提高幅度最大,相比于乙二醇提高了约15.1%.

关键词：铂锡合金纳米流体乙二醇微流控表面活性剂稳定性导热系数

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