检索结果-内蒙古大学图书馆

化工进展 2025年第3期44卷 1243-1252页

作者：佘永璐徐强罗欣怡聂腾飞郭烈锦西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室陕西西安710049

与光电分解水有关的一个重大难点是由于电极表面的气泡覆盖而引起的阳极反应速率降低。采用耦合电化学测试与高速摄像的实验系统,实现了TiO_(2)光电极表面气泡行为的原位观察,研究了温度对反应传质以及气泡动力学的影响规律。结果表明,... 详细信息

与光电分解水有关的一个重大难点是由于电极表面的气泡覆盖而引起的阳极反应速率降低。采用耦合电化学测试与高速摄像的实验系统,实现了TiO_(2)光电极表面气泡行为的原位观察,研究了温度对反应传质以及气泡动力学的影响规律。结果表明,升高反应温度能够显著提高光电流密度与析气效率。在气泡演化过程中,气泡生长系数随着反应温度的升高而增大,涉及单相自然对流与气液界面扩张微对流的边界层内传质作用增强。其中,尽管单相自然对流占传质的主导作用,但随着反应温度的升高气液界面扩张引起的微对流传质作用逐渐增强。此外,气泡脱离尺寸和生长周期随着反应温度的升高而减小,考虑温度与浓度马兰戈尼力的影响建立气泡生长过程的动力学模型,预测值与实验结果接近。

关键词：光电催化分解水气泡温度传质微对流马兰戈尼力

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生物质颗粒超临界水气化孔结构演变特性研究

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工程热物理学报 2025年第2期46卷 513-519页

作者：王翠金辉长安大学水利与环境学院西安710054 旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室西安710054 水利部旱区生态水文与水安全重点实验室西安710054 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049 低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室重庆大学重庆400044

超临界水气化技术可实现生物质废弃物的资源化利用,由于超临界水具有独特的物性,颗粒孔结构形成及演变特性与常规状态有所不同,其极大地影响颗粒在超临界水中的流动传热化学反应,因此探究孔结构演变至关重要。本文首先基于间歇反应器开... 详细信息

超临界水气化技术可实现生物质废弃物的资源化利用,由于超临界水具有独特的物性,颗粒孔结构形成及演变特性与常规状态有所不同,其极大地影响颗粒在超临界水中的流动传热化学反应,因此探究孔结构演变至关重要。本文首先基于间歇反应器开展生物质气化实验研究,其次对获得的固体颗粒孔结构特性进行全面表征,通过分析不同条件下颗粒孔结构特性获得了孔结构形成与演变规律。研究发现气化后颗粒孔容相较原料扩大了约57倍,比表面积扩大约86倍。

关键词：超临界水气化生物质孔结构

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焦粉超临界水气化实验研究及热力学分析

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煤炭转化 2025年

作者：杜永刚熊若宸李依峰葛志伟宣化钢铁集团有限责任公司新能源开发部西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室

焦粉是粒径小于5 mm的焦炭，由于其粒度无法达到工业使用要求，常作为固体废弃物或低级燃料处理。超临界水气化技术作为一种新型高效清洁能源转化技术，为焦粉的处理提供了新的思路。但目前对于焦粉在超临界水条件下气化特性的研究仍鲜... 详细信息

焦粉是粒径小于5 mm的焦炭，由于其粒度无法达到工业使用要求，常作为固体废弃物或低级燃料处理。超临界水气化技术作为一种新型高效清洁能源转化技术，为焦粉的处理提供了新的思路。但目前对于焦粉在超临界水条件下气化特性的研究仍鲜有涉及。利用搭建的高压釜超临界水气化实验系统对焦粉进行超临界水气化实验，获得实验工况对焦粉超临界水气化效果的影响。并且对比煤炭超临界水气化特性和超临界水气化反应热力学平衡模型，对目前焦粉超临界水气化技术提出了改进思路。结果表明：在改进反应条件的情况下，当850 ℃，30 min，1 wt.%，K2CO3:焦粉=1.0时，碳气化率（CE）为83.00%。气体产物中H2，CO2的产率远高于其他气体的产率。高产率的H2证明了超临界水气化技术对焦粉进行资源化回收是科学可行的。但焦粉固定碳含量高而挥发分含量低，其完全气化比煤炭所需的条件更为苛刻。热力学平衡分析表明，当反应达到平衡时，CE几乎达到100%。因此，改进反应器或开发更为高效的催化剂以加快反应进程是提高焦粉超临界水气化效果的关键。

关键词：焦粉超临界水气化特性碳气化率热力学平衡

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深层页岩高温高压纳米孔中甲烷赋存与流动特性

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工程热物理学报 2025年第4期46卷 1200-1204页

作者：王睿孙成珍杨旭西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049 西南石油大学石油与天然气工程学院成都610500

针对深层页岩纳米孔隙中气体输运性质认识不清问题,进行了深层页岩高温高压储层条件下伊利石狭缝中甲烷赋存与流动特性的分子模拟研究,分析了甲烷分子的赋存与扩散性质及流动特性,讨论了温度、压力对甲烷赋存及流动规律的影响。结果表明... 详细信息

针对深层页岩纳米孔隙中气体输运性质认识不清问题,进行了深层页岩高温高压储层条件下伊利石狭缝中甲烷赋存与流动特性的分子模拟研究,分析了甲烷分子的赋存与扩散性质及流动特性,讨论了温度、压力对甲烷赋存及流动规律的影响。结果表明:伊利石狭缝中甲烷密度非均质分布,壁面附近存在密度峰值;相较于中浅层页岩,深层页岩储层条件下孔隙内可以赋存更多的甲烷分子,扩散能力受到限制;甲烷流量随孔隙压力(5∼80 MPa范围)的降低而减小,随温度(60∼120℃范围)的降低而升高;压力是流量的主控因素,在降压开采时流量会逐渐减小。

关键词：深层页岩流动扩散伊利石纳米孔道分子模拟

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双级聚光集热的槽式太阳能热发电系统研究

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西安交通大学学报 2025年第2期59卷 32-40页

作者：盖忠睿赵凯杨天龙饶琼潘莹金红光西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049 中国科学院工程热物理研究所北京100190 郑州大学机械与动力工程学院郑州450001 中国科学院大学北京100049 中国科学院长时规模储能重点实验室北京100190

为了提高槽式光热发电系统的性能,通过高、低聚光比镜场的耦合布置,辅以两种传热介质的搭配,建立了双级聚光集热的槽式太阳能热发电系统模型,与传统槽式光热发电系统展开对比,得到了双级系统集热、换热性能提升的机理和系统关键过程[火... 详细信息

为了提高槽式光热发电系统的性能,通过高、低聚光比镜场的耦合布置,辅以两种传热介质的搭配,建立了双级聚光集热的槽式太阳能热发电系统模型,与传统槽式光热发电系统展开对比,得到了双级系统集热、换热性能提升的机理和系统关键过程[火用]损失减小的原因。对双级系统进行能量分析和[火用]分析,展示了双级系统中的能量和[火用]流动情况,揭示了在镜场侧和动力侧的各项能量和[火用]损失的分布规律。结果表明:双级聚光集热系统中镜场的耦合布置有效地提高了系统的集热性能,两种传热介质的协同搭配改善了系统的换热性能。损失分布方面,光学损失仍是导致系统集热损失的重要因素,同时光热转化过程的不可逆损失在[火用]损失中占比较大,具有较大的提升潜力。双级系统的热效率可达到27.35%,[火用]效率达到28.84%,相较于传统单聚光比、单介质的槽式太阳能热发电系统,热效率和[火用]效率均可提升0.9%~1.5%,相同发电量下可节省镜场面积4%~6%。研究为槽式太阳能热发电系统提出了改进策略,为进一步优化研究提供了一定的理论依据。

关键词：槽式太阳能热发电聚光比传热介质热效率 [火用]损失

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基于热力学分析的核反应堆压力容器下封头完整性研究

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机械工程学报 2025年第2期61卷 141-150页

作者：杨皓高鹏程李济深翟润泽张斌西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049

反应堆严重事故工况下,堆芯由于不能得到足够的冷却温度急剧升高进而发生熔化。大量的熔融物重新定位到反应堆压力容器(Reactor pressure vessel,RPV)的下封头内部,可能导致下封头破裂和放射性释放。熔融物压力容器内滞留(In-vessel ret... 详细信息

反应堆严重事故工况下,堆芯由于不能得到足够的冷却温度急剧升高进而发生熔化。大量的熔融物重新定位到反应堆压力容器(Reactor pressure vessel,RPV)的下封头内部,可能导致下封头破裂和放射性释放。熔融物压力容器内滞留(In-vessel retention,IVR)是一种非常有效和关键的严重事故缓解措施。下封头作为IVR策略中主要部件,其在高温环境下的完整性研究对于IVR策略的成功实施具有重要意义。基于板壳理论力学分析,结合应力-应变本构关系,并采用多种失效判据对下封头完整性进行了进一步的热力学分析研究。通过对OLHF-1试验的数值模拟重点分析了压力容器下封头的完整性和热力学行为。结果表明,所开发的下封头力学模型能够较好地对下封头的力学失效行为作出判断,计算结果与试验数据符合较好。同时在高温环境下,下封头失效位置的壁厚由于蠕变迅速减小且应力出现突增。在此工况下下封头通常在应变最大处失效,失效时应变可达到20%以上。

关键词：堆内熔融物滞留压力容器力学分析 OLHF-1试验

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RP-3航空煤油模型燃料的简化反应机理构建与验证

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航空动力学报 2025年第1期40卷 1-12页

作者：曾文郭振宇刘靖胡二江常亚超马宏宇沈阳航空航天大学航空发动机学院沈阳110136 西安交通大学能源与动力工程学院动力工程多相流国家重点实验室西安710049 大连理工大学海洋能源利用与节能教育部重点实验室辽宁大连116024 中国航发沈阳发动机研究所沈阳110015

采用基于反应类的全局敏感性分析方法、组分敏感性分析方法构建了甲基环己烷(MCH)的燃料相关骨架反应机理,包含25种组分和44个反应;并采用解耦法构建了甲基环己烷的骨架反应机理,包含72种组分和383个反应;同时,采用遗传算法对燃料相关... 详细信息

采用基于反应类的全局敏感性分析方法、组分敏感性分析方法构建了甲基环己烷(MCH)的燃料相关骨架反应机理,包含25种组分和44个反应;并采用解耦法构建了甲基环己烷的骨架反应机理,包含72种组分和383个反应;同时,采用遗传算法对燃料相关反应的反应速率常数进行了优化,优化后的骨架反应机理在甲基环己烷的着火延迟时间以及MCH、CO、CO_(2)摩尔分数的预测精度获得大幅提升。通过耦合正癸烷、正十二烷、异十六烷、甲基环己烷、甲苯的骨架反应机理与C0~C3的简化反应机理,构建了RP-3航空煤油模型燃料的简化反应机理(包含121种组分、469个反应);采用该简化反应机理计算得到的多工况条件下RP-3航空煤油的着火延迟时间与层流燃烧速度与相应试验值之间的误差均在5%以内,除个别工况外,氧化过程中主要组分摩尔分数的计算值与相应试验值吻合较好。

关键词：解耦法全局敏感性分析简化反应机理模型燃料 RP-3航空煤油

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不同负荷区间下集成熔盐储能的燃煤机组变负荷瞬态性能分析

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西安交通大学学报 2025年

作者：王珠刘双白胡娱欧崔福博刘明严俊杰西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室华北电力科学研究院有限责任公司国家电网有限公司华北分部

集成熔盐储能是提高燃煤机组灵活性的有效手段。但是，集成系统的变负荷性能尚不明确。为了查明集成系统在多种负荷区间下升降负荷瞬态过程中的灵活性提升潜力与能耗特性，本文采用重构负荷指令的控制策略进行集成系统的升降负荷过程，... 详细信息

集成熔盐储能是提高燃煤机组灵活性的有效手段。但是，集成系统的变负荷性能尚不明确。为了查明集成系统在多种负荷区间下升降负荷瞬态过程中的灵活性提升潜力与能耗特性，本文采用重构负荷指令的控制策略进行集成系统的升降负荷过程，分析了不同负荷区间运行时集成熔盐储能后燃煤机组的变负荷性能，获得了集成系统的最大变负荷速率与系统能效。结果表明：在某660 MW燃煤机组中，高、低负荷区间下集成系统的最大降负荷速率可提升至7.0% THA·min-1，此时蒸汽分流比分别为0.5、0.6；高负荷区间运行时集成系统的平均煤耗率比低负荷区间低7.0 g kWh-1以上；高负荷区间升/降负荷时集成系统煤耗率降幅/增幅大于低负荷区间，约1.0 g kWh-1；高负荷区间运行时集成系统的往返平均煤耗率低于低负荷区间，约7.0 g kWh-1。满足变负荷速率要求的前提下，为降低集成系统煤耗率，应选择较小的低压缸入口蒸汽分流比与较大的凝结水分流比。本文获得了集成熔盐储能的燃煤机组变负荷性能，为集成系统的灵活高效运行提供了技术指导。

关键词：燃煤机组熔盐储能变负荷性能灵活性

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耦合制冷剂回流压缩的吸收式热泵回收低温余热性能

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化学工程 2025年第4期53卷 77-82页

作者：徐琼杜勇博李宁宁车得福西安交通大学能源与动力工程学院动力工程多相流国家重点实验室陕西西安710049 河北省特种设备监督检验研究院河北石家庄050024

采用溴化锂吸收式热泵回收燃气锅炉出口的烟气余热时,由于排烟温度较低,烟气显热量不足,往往需要引入外部高温热源为发生器提供驱动热源,严重影响了锅炉系统的经济性和适应能力。针对这个问题,采用一种并联的吸收压缩式热泵系统,通过增... 详细信息

采用溴化锂吸收式热泵回收燃气锅炉出口的烟气余热时,由于排烟温度较低,烟气显热量不足,往往需要引入外部高温热源为发生器提供驱动热源,严重影响了锅炉系统的经济性和适应能力。针对这个问题,采用一种并联的吸收压缩式热泵系统,通过增加压缩机使部分蒸发器出口的制冷剂进行压缩后进入冷凝器,减少发生器中所需的驱动热量。模拟结果表明:改进系统通过消耗33.70 kW的电能,可从160℃的烟气中回收271.97 kW的余热,最终烟气冷却至30.04℃,烟气中水蒸气冷凝率接近80%。此外还研究具有不同制冷剂分流比系统的运行性能,以及不同进口烟温、回水温度下热泵系统的能效特性,为热泵系统的设计与运行提供理论指导。

关键词：热力学模拟天然气热泵余热回收

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燃煤机组集成储热系统的热力学性能研究

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动力工程学报 2025年第05期 645-653页

作者：杨海生吴瑞涛李路江唐广通苗林刘明国网河北能源技术服务有限公司河北省火力发电节能环保技术创新中心西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室

为了提高利用过热蒸汽加热熔盐进行储热的系统能效，建立了集成三罐熔盐储热系统的燃煤机组系统构型，并在典型储热-放热工况下对燃煤机组的灵活性提升潜力和集成系统的热力学性能进行分析。结果表明：在30%THA工况下进行储热时，受汽... 详细信息

为了提高利用过热蒸汽加热熔盐进行储热的系统能效，建立了集成三罐熔盐储热系统的燃煤机组系统构型，并在典型储热-放热工况下对燃煤机组的灵活性提升潜力和集成系统的热力学性能进行分析。结果表明：在30%THA工况下进行储热时，受汽轮机低压缸的最低蒸汽通流量限制，燃煤机组的输出功率最高可降低81.60 MW,占机组额定负荷的12.36%;而在50%THA工况下放热时，燃煤机组的输出功率最高可达52.45 MW,占机组额定负荷的7.95%;集成系统的等效循环效率受放热基准工况的影响，在50%THA工况下放热时的等效循环效率最大，可达75.35%,而在100%THA工况放热时的等效循环效率最小，为59.43%。

关键词：燃煤机组运行灵活性熔盐储热热力学性能等效循环效率

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