基于设计目录的原理方案及其求解过程的特征建模

研制了实现分离功能的原理方案设计目录,提出了通用的面向计算机实现的作用原理求解过程,进而对原理设计方案及其求解进程进行特征建模,开发了一个原型系统,进行了实例验证。     

操作条件对真空膜蒸馏过程影响的实验及模拟研究

真空膜蒸馏（VMD）技术具有膜通量大、操作压力低、能耗低等优点，在海水淡化领域中占有重要的地位。本文分别研究了真空度、流速和进料液温度等外界条件对膜通量的影响。结果表明，随着真空度、流速和进料液温度的提高，膜通量逐渐增大。同时，利用计算流体力学（CFD）软件对真空膜蒸馏过程进行了模拟，并通过编写用户自定义函数（UDF）进行了数值仿真。结果表明，仿真数据与实验数据吻合较好。因此，UDF可以进一步用于中空纤维膜组件的放大模拟，以减少工程应用中复杂情况下的实验误差。     

1000MW燃煤机组负荷变化对飞灰特性的影响

燃煤机组变负荷调峰运行是提高可再生能源消纳能力的重要举措，但会对燃烧过程及系统产生重要影响。飞灰特性与锅炉结渣、除尘设备性能、颗粒物排放等密切相关，笔者研究了燃煤锅炉负荷变化对飞灰特性的影响规律，用于指导炉膛沾污结渣和颗粒物排放等相关问题的防控。针对1 000 MW燃煤锅炉，在60%和90%运行负荷下分别采集飞灰样品，利用先进的计算机自动控制扫描电镜(CCSEM)技术对飞灰化学和矿物成分、粒径分布以及形状特征进行深入表征，采用数字成像煤灰熔点分析仪对飞灰熔融温度进行分析，揭示了锅炉运行负荷变化对飞灰特性和熔融行为的影响。研究结果表明锅炉在不同运行负荷条件下飞灰化学成分相似。无机矿物元素交互作用是影响飞灰粒径分布的关键因素，低负荷运行工况下煤中含Ca和Fe的矿物与硅铝酸盐交互反应减弱，飞灰整体粒径分布向小粒径迁移，飞灰的D₅₀(小于该粒径的颗粒占50%)由约40μm减至约30μm。相比高负荷运行工况，低负荷运行工况下飞灰在炉膛中的熔融受抑制，熔融飞灰比例相比高负荷运行工况降低约10%,低负荷运行条件下燃烧温度降低是导致飞灰熔融比例降低的主要原因。