摘要：化学链技术可以在能量转化的同时实现气体分离,为低碳氢气的生产提供一条清洁高效的路线。本文对化学链制氢过程的特点进行介绍,分析三床化学链自热重整制氢和吸收增强式化学链制氢过程的设计原则,并总结循环载体研究与开发进展。从热力学角度对金属氧化物进行分类,引入平衡线与操作线分析铁基化学链制氢系统中氧载体和反应器内部气固流动形式的匹配,指导整体系统的设计优化。对吸收增强式化学链制氢过程的开发进行回顾,引入二氧化碳载体可以推动反应平衡向氢气生成方向移动,节省水蒸气用量,直接得到高纯度氢气,强化低碳制氢流程。对国内外循环载体材料的发展以及反应机理的探究进行总结,发现其中双金属氧载体材料性能突出,有待进一步研究。

摘要：本研究针对铝供应链中日益凸显的碳排放问题和水资源消耗问题,建立了一套决策模型框架,该框架由生命周期分析、绿色供应链网络优化模型和基于epsilon约束方法的多目标优化模型组成,同时考虑煤电、生物质发电、光伏+储能的组合等多种电力供应方式选择以及碳市场不确定性的影响,对铝供应链在多种资源约束下的多目标优化问题进行了深入分析.模型计算结果表明:经济成本和水资源消耗是一对彼此矛盾的目标;决策偏好以及碳市场不确定性会影响供应商的选择;资源约束更加严格的情况下倾向于选择低碳技术,同时产生减少水资源消耗的协同效应.高碳价下所有的帕累托解都不会选择煤电,而更多地倾向于选择光伏加储能的电力供应模式.案例研究证明了该模型在资源产业链多目标决策方面的有效性.本文提出的模型方法为环境资源约束下的资源型制造业决策提供了理论支持.

摘要：运用流体动力学软件Fluent6.3对自行设计的燃气燃烧器的燃烧性能进行了数值模拟研究,分析了不同外圈助燃空气和中心辅助空气配比条件下炉膛内的速度场、温度场以及NOX的生成情况,并对试验结果进行了验证。结果表明,采用适当的外圈助燃空气和中心辅助空气比例,该旋流燃烧器的燃烧性能稳定,燃料燃烧完全,烟气中可燃成分比例不超过0.06%(600ppm);炉膛内温度分布相对均匀,炉内气体温度偏差不超过30℃,满足高效燃烧的要求;烟气中NOX的含量平均不超过0.006%(60ppm),远远低于国家排放标准,可以很好控制燃烧产物对大气的污染。随着外圈助燃空气和中心辅助空气的比例增大,炉膛最高温度和平均温度降低,NOX生成量降低,加入空气总量增大,系统的热效率有所降低,但燃烧器产生的高温高速气流,强化了炉内的对流传热,可提高炉子生产率。

摘要：基于多学科设计优化方法,以某型高压共轨柴油机匹配的共轨管容积最佳、压力波动最小、质量最小和进油口位置最佳为目标函数建立共轨管多学科设计优化体系,并在充分考虑各学科间耦合作用的基础上,采用模拟退火算法对多学科设计优化模型进行优化求解。研究结果表明:共轨管的容积由原设计值21.991 cm3减少到21.756 cm3,减小了1.07%;总质量由1.250 kg减少到1.165 kg,减小了6.8%;压力波动幅度由6 MPa降低至5 MPa,降幅为16.7%;优化后共轨管的整体性能得到提高,能够满足高压共轨燃油喷射系统的要求。

摘要：采用密度泛函理论方法,对半纤维素的模化物木聚糖在典型温度范围(700-1 500 K)内进行了高温纯蒸汽气化反应机理研究。设计了8条反应路径,木聚糖开环形成链状结构IM1,经过脱水和降解等一系列过程最终得到2-糠醛、乙酸、甲醇、CO等产物。研究表明:在一定温度范围内,各反应路径的吉布斯自由能变随温度升高而增大,当温度超过1 300 K时吉布斯自由能开始逐渐减小;在同样温度下路径4的吉布斯自由能变小于其它路径,且路径4的反应势垒最小,为183 k J/mol,因此反应路径4是木聚糖气化的最优路径。

摘要：本文采用有限元分析软件ANSYS建立了160kA铝电解槽半槽热应力场模型,并对铝电解槽燃气预热过程中的温度、位移与热应力分布进行了数值模拟研究。研究结果表明:燃气预热法能满足铝电解槽焙烧启动的工艺要求;阴极炭块两侧的位移呈对称分布,X方向、Y方向和Z方向上位移较大的区域分别位于炭块边部、中部及DE端炭块附近。三个方向中,Y方向的位移最大,最大值为10.83mm;热应力集中的区域位于中央炭块下的阴极炭块与钢棒接触处,最大热应力为91.2MPa;数值模拟结果为铝电解槽的合理设计提供了理论依据。

摘要：研制了一种由内外圈构成的喷淋环栅式除尘脱硫反应装置,气、液两相在内外圈之间通向运动,紊流冲激环栅时接触传质。基于溶质渗透理论,提出了以内塔穿孔速率V,液气比L/G,吸收浆液pH值为参数的脱硫效率模型。对比某电厂工况条件下测得的一系列实验数据,显示出该模型与实际情况具有良好的一致性,表明该模型可以用来作为工程设计、最优化技术和推测工业数据的理论参考工具。

摘要：基于热传导理论和热弹性力学理论,对矿井提升机的制动过程进行了数值模拟。分析了制动过程中制动盘表面上边界条件的变化规律,并着重探讨了制动过程中制动盘表面对流换热系数的计算方法。在变物性的前提下,依据实际的几何尺寸,建立矿井提升机制动盘循环对称三维有限元模型,研究不同制动工况下制动盘的温度场和应力场分布。文中还对热应力的计算方法进行了探讨,并分析比较了各种方法的优劣性。研究结果表明:制动盘的温度应力分布与制动初始速度和加速度的大小密切相关。本研究为提升机提升速度和制动加速度的优化和高性能制动系统的设计开发提供了重要的参考依据。

摘要：以提高底吹熔炼炉反应区的熔炼效率及优化底吹炉反应区的氧枪结构参数为目标,运用数值模拟的方法,建立底吹熔池熔炼炉内气液两相流动的三维数学模型。应用正交表设计数值模拟的试验方案,以气含率、熔池内熔体平均速度以及平均湍动能为优化指标,采用田口方法对底吹熔池熔炼炉进行了氧枪结构多目标优化研究。结果表明,通过统计分析方法得到氧枪结构最优组合如下:氧枪直径为0.06 m,氧枪间距为0.98 m,氧枪倾角为17°。对优化结果进行统计验证,表明采用田口方法优化底吹炉氧枪结构可行,优化结果可靠。

摘要：采用欧拉(Euler)多相流模型与离散相模型(discretephase model,DPM)对脱硫除尘实验装置内部的气液固三相流流动进行三维湍流数值分析。在Euler坐标系中采用双流体模型来表述气液两相的相互耦合,同时在拉格朗日坐标系中考察颗粒的运动,把烟尘颗粒对气液两相的影响耦合于双流体模型中。通过对流场数值模拟计算结果的实验验证,得出此数学模型的可行性;分析脱硫除尘塔内部流场流动,得出气液固三相流特征,为脱硫模拟及结构优化设计提供依据;得出脱硫除尘塔除尘效率与颗粒粒径、进气风速、喷淋液气比等参数的相互关系;得出脱硫除尘塔进出口压差与烟气流量、液气比、烟尘浓度等参数的相互关系。