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工程热物理学报 2012年第5期33卷 899-902页

作者：王丽香李振山蔡宁生清华大学热能工程系热科学与动力工程教育部重点实验室二氧化碳资源利用与减排技术北京市重点实验室北京100084

利用六种孔结构不同的商业无定形硅胶制备了不同四乙烯五胺(TEPA)担载量的固态胺吸收剂。吸收剂的微观结构通过BET和SEM测试;并在TGA反应器中,考察固态胺在30～80℃,CO2体积分数为1%～100%范围内的吸收性能。实验表明,固态胺吸收CO_2性... 详细信息

利用六种孔结构不同的商业无定形硅胶制备了不同四乙烯五胺(TEPA)担载量的固态胺吸收剂。吸收剂的微观结构通过BET和SEM测试;并在TGA反应器中,考察固态胺在30～80℃,CO2体积分数为1%～100%范围内的吸收性能。实验表明,固态胺吸收CO_2性能与温度、CO_2浓度以及载体结构有密切的联系。固态胺适合在低温(30～60℃)低CO_2浓度下(约10%)进行CO_2分离。载体结构通过影响最优担载量,从而影响固态胺吸收性能,孔容和孔径分别在1.211 cm^3/g和13 nm附近的载体在担载量为45%时拥有最好的吸收能力(2.87 mmol/g)。

关键词： CO_2分离固态胺无定形硅胶载体结构

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铜基载氧体循环吸氧/释氧稳定性实验研究

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工程热物理学报 2012年第10期33卷 1798-1802页

作者：文圆圆李振山蔡宁生清华大学热能工程系热科学与动力工程教育部重点实验室二氧化碳资源利用与减排技术北京市重点实验室北京100084

载氧体是化学链燃烧的关键因素之一,CuO是适合于氧气解耦化学链燃烧的载氧体之一。采用浸渍法制备了200～300μm的铜基载氧体颗粒,发现烧结会使铜基载氧体载氧量随循环次数增加而衰减。采用制备复合载氧体的疗法改善铜基的烧结问题,发... 详细信息

载氧体是化学链燃烧的关键因素之一,CuO是适合于氧气解耦化学链燃烧的载氧体之一。采用浸渍法制备了200～300μm的铜基载氧体颗粒,发现烧结会使铜基载氧体载氧量随循环次数增加而衰减。采用制备复合载氧体的疗法改善铜基的烧结问题,发现铜钴、铜镁、铜镍、铜锶四种复合载氧体可以使得载氧量稳定。

关键词：化学链燃烧铜基载氧体氧气解耦 CO2—O2 固体燃料

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竖直微细圆管内超临界压力CO2湍流流动和对流换热的数值模拟

竖直微细圆管内超临界压力CO2湍流流动和对流换热的数值模拟

引用

中国力学大会2011暨钱学森诞辰100周年纪念大会

作者：姜培学刘波赵陈儒张宇石润富李志辉二氧化碳资源利用与减排技术北京市重点实验室/热科学与动力工程教育部重点实验室清华大学热能工程系北京100084

本文采用LS、LB、CH和V2F四个低雷诺数湍流模型及RNG k-ε和标准k-ε两个高雷诺数湍流模型对等热流密度加热条件下的超临界压力CO2流经内径2mm、1mm、0.27mm和0.0992mm的微细圆管内的湍流对流换热进行了数值模拟，并与实验数据进行了比... 详细信息

本文采用LS、LB、CH和V2F四个低雷诺数湍流模型及RNG k-ε和标准k-ε两个高雷诺数湍流模型对等热流密度加热条件下的超临界压力CO2流经内径2mm、1mm、0.27mm和0.0992mm的微细圆管内的湍流对流换热进行了数值模拟，并与实验数据进行了比较。研究了变物性、浮升力及热加速对微细圆管内超临界压力流体对流换热的影响规律;讨论了各湍流模型对浮升力和热加速的反应特性，并根据数值模拟得到的截面速度分布、湍动能分布等细节信息，深入分析了变物性、浮升力及热加速对换热的影响机理。研究表明，对于2mm和1mm内径圆管，浮升力影响不显著时，所用低Re和高Re模型均能很好地计算出管壁温度;浮升力影响显著并导致换热发生恶化时，所用低Re模型能反应浮升力的影响，并能定性计算出壁面温度变化的趋势。对于0.27mm内径圆管，浮升力相对于热加速影响更为显著时，低雷诺数LB和V2F模型均能计算出壁面温度分布的趋势;热加速对换热的影响占主导时，向上和向下流动工况中均出现对流局部换热恶化，此时LB、LS和V2F湍流模型均能模拟出局部换热恶化，而LB湍流模型对壁面温度变化定性预测相对较好。对于0.0992mm内径圆管，热流密度较强时，流动主要受热加速的影响，向上向下流动的换热均发生恶化;低雷诺数LB湍流模型能较好地反应出热加速影响，数值计算得到的壁面温度分布与实验结果符合较好。湍流模型计算而得的局部速度和湍流分布显示，向上流动时浮升力使管内径向速度分布发生扭曲，径向速度梯度减小，湍动能生成受到抑制，换热发生恶化;向下流动时浮升力增强了湍动能的生成，使换热发生强化。而热加速扭曲了向上和向下流动时的管内径向速度分布，使流体湍动能生成减少，最终导致换热恶化。基于密度的变化对超临界压力流体的湍流输运机理有显著影响，尝试对已有低Re数模型进行改进，即在LB湍流模型的阻尼函数中引入了考虑截面径向密度变化的修正项。

关键词：微细圆管湍流模型对流换热数值模拟

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