常压立式油气储罐碎片撞击及防护措施研究

掌握油气储罐受碎片冲击的失效机理,并提出可行的安全防护措施,对进一步提高油气储罐在极端条件下的安全保障意义重大。应用LS-DYNA软件模拟计算探究了块状碎片对圆筒形储罐实体撞击失效过程中影响其损伤程度的主要因素,揭示了罐体被碎片撞击侵彻失效的典型特征,并提出了在储罐之间架设一定高度的爆炸碎片撞击防护网的安全保障提升措施。为了定量论证架设安全防护网的防护效果,建立了新的引入撞击防护安全网的Monte-Carlo撞击概率求解模型,对目标罐体的撞击概率重新计算。结果显示,安全防护网的高度与防撞击概率呈线性回归关系,架设6 m高的防护网就可使爆炸碎片撞击概率较无防护网时降低近一个数量级。     

椭圆螺旋微管束反应器参数优化与性能评价

为提高储氢反应器的传热及吸放氢速率, 对现有金属氢化物反应器进行了系统的综合分析与评价.基于强化传热传质特性, 设计优化出了一种高效的新型椭圆螺旋微管束反应器(ESMBR), 其具有结构紧凑、传热效果好、反应速度快及操作方便等特点.对研究的储氢反应器进行了建模, 并通过实验验证了该模型的准确性和有效性.通过COMSOL软件对比ESMBR、圆形螺旋微管束反应器(SMBR)和直管微管束反应器(MTBR)的数值模拟结果得出, ESMBR在储氢时具有优异的传热传质性能.进一步的敏感性分析结果表明, ESMBR中椭圆螺旋管结构参数的敏感性顺序为主直径(D_c) >椭圆截面长轴(A) >椭圆截面短轴(B) >节距(Pt) >螺旋角度(α).采用多元价值取向模型对不同的反应器方案进行了系统的分析评估, 结果表明: ESMBR的综合优度高达0.845, 对比结果也明显优于其他反应器, 在氢能领域将有广阔的应用前景.      

干湿联合冷却系统技术发展现状及展望

冷却系统在工业生产过程中起着至关重要的作用。湿冷系统或空冷系统都有比较明显的优缺点,湿冷机组虽然热经济性高,但耗水量大,而我国的水资源相对紧张。空冷也有很多棘手的问题有待解决,如投资非常大,受环境温度等条件的限制多。干湿联合冷却系统同时兼顾干冷系统和湿冷系统优点,是煤化工、石油化工、电力等行业冷却系统的发展趋势。本文基于空冷系统和湿冷系统的发展,对干湿联合冷却系统的形成和分类进行了综述。着重阐述了干湿冷却系统模型、主要设备、系统优化等研究方向的国内外最新现状。在此基础上,对节水消雾、露点冷却和其他应用于干湿联合冷却系统的技术进行了综述,并对进一步值得研究的重点方向进行了展望,为干湿联合冷却系统的理论研究、工程实践、系统运行提供参考。     

基于开槽强化管的缠绕管换热器传热强化研究

为了增强缠绕管式换热器的综合性能,在圆形光滑传热管外开了沿管中心线方向的半圆形凹槽。基于计算流体动力学(CFD)数值模拟分析,研究这种基于开槽强化管的缠绕管换热器壳侧空气流动、换热及综合性能随凹槽数量和凹槽深度的变化规律。结果表明:当壳侧入口流速一定时,对流换热系数和压降都随凹槽数量增加而增大,且增加趋势逐渐变缓。对流换热系数随凹槽深度的增大先增大后减少,存在峰值;压降随凹槽深度的增大先增大后维持基本不变,而换热器的综合性能评价指标(PEC),随凹槽数量的增加维持基本不变,但与圆形光管相比提高了约4.21%;随凹槽深度的增加,先增大后减小,在0.3 mm深度达到峰值,该值比圆形光管提高了约4.21%。     

基于金属氢化物高温蓄热的氢热耦合传递机理

目前大多数可再生能源如太阳能具有间歇性和不稳定性的问题,因此高效蓄热技术成为了发展太阳能的一个关键途径。金属氢化物高温蓄热技术作为热化学蓄热中最有前途的方法之一,受到了人们的广泛关注。为了实现金属氢化物高温蓄热技术的工程应用,明确其氢热耦合传递机理至关重要。本研究采用数值模拟的方法,通过建立反应器的多物理场耦合模型,讨论了不同时刻下床层内部参数的分布,得到了反应锋面的形成和移动机理以及非均匀反应的形成机理;此外,结合反应器内部氢压、接触热阻和床层热阻的变化规律,明确了不同阶段下金属氢化物高温蓄热技术的控制环节;最后,依据金属氢化物高温蓄热技术的工程应用挑战,提出了相应的研究策略。     

CO2 Leakage Identification in Geosequestration Based on Real Time Correlation Analysis Between Atmospheric O2 and CO2

The paper describes a method for monitoring CO2 leakage in geological carbon dioxide sequestration. A real time monitoring parameter, apparent leakage flux （ALF）, is presented to monitor abnormal CO2 leakage, which can be calculated by atmospheric CO2 and O2 data. The computation shows that all ALF values are close to zero-line without the leakage. With a step change or linear perturbation of concentration to the initial CO2 concen-tration data with no leakage, ALF will deviate from background line. Perturbation tests prove that ALF method is sensitive to linear perturbation but insensitive to step change of concentration. An improved method is proposed based on real time analysis of surplus CO2 concentration in least square regression process, called apparent leakage flux from surplus analysis （ALFs）, which is sensitive to both step perturbation and linear perturbations of concen-tration. ALF is capable of detecting concentration increase when the leakage occurs while ALFs is useful in all pe-riods of leakage. Both ALF and ALFs are potential approaches to monitor CO2 leakage in geosequestration project.     

电化学介导胺再生CO2捕集系统电化学性能研究

二氧化碳(CO2)捕集是实现我国碳中和目标的重要手段.电化学介导胺再生(EMAR)CO2捕集系统是一种极具应用前景的碳捕集技术.为了进一步研究EMAR的电化学性能,利用H型电解池,对以乙醇胺(MEA)溶液为吸收剂,铜离子为金属配体的体系开展电化学行为研究.结果表明:阴极和阳极反应均是分步进行的,且均由扩散和电荷传递共同...     

基于储氢合金的太阳能制冷系统理论研究

结合金属氢化物的特点,提出了一种新型太阳能吸附式制冷循环系统;具体介绍了系统结构形式,建立了系统能量转换与分析模型,并对构成系统的各部件进行了分析;根据具体算例,计算了系统各部件的效率与损失,结果表明,系统具有较好的节能效果,且系统优化应以太阳能辐射量为基准,以提高金属氢化物系统中的氢气转化率为目标进行。系统优化的另一方向在于发展与其他太阳能利用技术相结合的复合式系统。     

自校正控制器在锅炉汽包水位控制中的应用研究

本文导出了一种由闭环极点确定加权多项式参数的广义最小方差自校正控制算法,并将该算法应用于锅炉汽包水位控制系统设计中。数字仿真结果显示了该算法的有效性和实用性,初步证明自校正控制用于汽包水位控制是可行的。