相变换热单元动态过程的不可逆性分析

换热单元动态过程的热力学分析可为换热器的结构设计与运行参数调整提供依据.本文根据相变换热器的基本原理与质量、能量守恒方程,将相变换热器的工作过程用微分方程来表述,建立了典型相变换热单元的动态模型,得到了换热器动态过程的换热规律,进而研究了不同结构参数下换热单元动态过程的熵产变化规律.结果 表明:与稳态过程相比,动态过程...     

制备条件对气凝胶粉末粒径的影响

 利用超声波乳化技术,结合溶胶-凝胶反应制备了间苯二酚-甲醛有机气凝胶粉末和碳化气凝胶粉末。通过大量实验,探讨了制备条件对气凝胶粉末粒径的影响。在粉末干燥前以Zeta电位-粒径分布测试仪对乙醇悬浊液进行分析测试,对有机粉末和碳化粉末用TEM方法进行表征。研究了反应液质量分数、反应温度和时间以及分散剂与反应液体积比对产物粒径的影响。实验表明：制备条件对于制备纳米级的气凝胶粉末影响非常大,通过优化实验条件可以制备出分布较好的气凝胶粉末,超声功率较大容易实现体系均匀混合,反应液在反应过程中温度和时间的控制起着关键的作用,低质量分数的反应液所生成的产物比高质量分数的粒径要小,经碳化后粉末粒径进一步降低。     

碳气凝胶及活化碳气凝胶电极材料制备与性能

以间苯二酚(R)-甲醛(F)为原料,制备了有机气凝胶和碳气凝胶,并对其进行二氧化碳活化。X射线衍射(XRD)测试表明,二氧化碳渗入到碳气凝胶网络结构发生反应,造成(002)峰和(100)峰减弱;扫描电子显微镜(SEM)测试表明,活化没有破坏碳气凝胶的骨架结构,而是增加了大量的nm尺度微孔,从而大大提高了碳气凝胶的比表面积和微孔比例。在1 mol/L KOH电解液中进行了循环伏安和计时电位扫描测试,电极材料电化学性能稳定,具有较好的可逆性,在1 mA/s电流密度下进行充放电测试,得到活化前电极比电容为103 F/g,活化后由于比表面积的增加,比电容达到371 F/g,是一种理想的电化学电极材料。     

玻璃微球壁厚和预充气工艺对气体渗透性能的影响

以空心玻璃微球为研究对象,利用高压充气系统充气,测量了不同条件下玻璃微球对氘气在室温条件下的气体渗透系数。研究结果表明：微球的壁厚对气体渗透系数影响较大,2 mm以上厚壁球的气体渗透系数约5.0×10-22 mol·m-1·s-1·Pa-1,而壁厚小于1 mm时,渗透系数约1.56×10-20 mol·m-1·s-1·Pa-1,两者相差30倍。预充气挑选工艺对微球的气体渗透系数也产生一定影响,对于薄壁空心玻璃微球一次充放气气体渗透系数增加约50％,两次充放气则增大一倍左右。对上述影响因素进行了初步的探讨,气体渗透系数改变的主要原因是玻璃微球表面的结构裂纹、空位和缺陷。     

制备条件对气凝胶粉末粒径的影响

利用超声波乳化技术,结合溶胶-凝胶反应制备了间苯二酚-甲醛有机气凝胶粉末和碳化气凝胶粉末。通过大量实验,探讨了制备条件对气凝胶粉末粒径的影响。在粉末干燥前以Zeta电位-粒径分布测试仪对乙醇悬浊液进行分析测试,对有机粉末和碳化粉末用TEM方法进行表征。研究了反应液质量分数、反应温度和时间以及分散剂与反应液体积比对产物粒径的影响。实验表明：制备条件对于制备纳米级的气凝胶粉末影响非常大,通过优化实验条件可以制备出分布较好的气凝胶粉末,超声功率较大容易实现体系均匀混合,反应液在反应过程中温度和时间的控制起着关键的作用,低质量分数的反应液所生成的产物比高质量分数的粒径要小,经碳化后粉末粒径进一步降低。     

PS-RF双层空心微球的制备

 采用聚苯乙烯(PS)空心微球为模板,间苯二酚-甲醛(RF)为前驱体溶液,邻苯二甲酸二丁酯为分散剂,以界面聚合反应为基础初步总结出一条PS-RF双层聚合物空心微球的制备工艺,并就制备过程中RF溶液与分散剂油相的选择、预聚时间、搅拌速率、固化温度等影响因素进行了讨论。当RF溶液质量分数为25%,间苯二酚与碳酸钠的物质的量之比为100,预聚24 h,搅拌速率120～200 r/min,固化温度35 ℃时,制得了球形度和同心度达到95%以上,表面粗糙度小于10 nm的PS-RF双层空心微球。     

三聚氰胺-甲醛气凝胶模板的结构与热稳定性

采用溶胶-凝胶法合成出三聚氰胺-甲醛（MF）有机气凝胶,并通过N2吸附、红外光谱以及热重-质谱联用等实验技术对该气凝胶的多孔形态、结构特性和热稳定性进行了表征。结果表明:MF气凝胶是一种连续的、相互贯通的3维多孔网络结构材料,比表面积约842 m2/g,平均孔径为16 nm左右;热解产生了NO, H2O, NH3, NO2, CO2和CH4气体,很好地诠释了各阶段失重,其总失重高达97%,有望作为制备3维nm级多孔材料的模板。     

间苯二酚-甲醛气凝胶空心微球制备技术

 采用微流体注射成型技术,以邻苯二甲酸二丁酯为内外油相,间苯二酚/甲醛(RF)溶液为水相,经过溶胶-凝胶、溶剂交换、超临界干燥等过程制备出了RF气凝胶空心微球。分别采用红外光谱、光学显微镜、X光显微分析、透射电镜(TEM)、N­₂吸附-脱附,对RF空心微球成分、形貌、孔径、直径分布等进行表征。结果表明：RF为单层空心微球,具有典型的气凝胶多孔结构,由粒径为10 nm左右、且粒度分布较为均匀的纳米粒子构成,平均孔径为20 nm左右,球形度和同心度大于95%,微球直径分布在550～750 mm,最大可达到800 mm,达到了快点火靶的基本要求。     

YVO_4∶Yb~(3+),Er~(3+)纳米粒子颜色可控的高色纯度上转换发光

采用共沉淀法制备了四方相锆石型结构YVO_4∶Yb~(3+),Er~(3+)纳米粒子。粒子表面光滑,结晶良好,呈类球状,粒径~80 nm。在980 nm和1 550 nm红外激发下,粒子呈现类似的特征发射,峰位位于634~706 nm的红光和513~573 nm的绿色分别归因于Er~(3+)离子~4F_(9/2)→~4I_(15/2)和~2H_(11/2),~4S_(3/2)→~4I_(15/2)能级间的辐射跃迁。通过激发光波长控制,在同组分粒子中实现了颜色可控的高色纯度绿、红色发光,对应的绿红光和红绿光分支比分别高达29.5和37.97。借助能级跃迁模型,详细讨论了不同激发条件下的纳米粒子上转换发光的跃迁和变化机制。     

高低位分轴布置燃煤发电机组不同抽汽节流方案的运行灵活性研究

可再生能源装机容量的大幅增长对电网的供需平衡带来极大的挑战,燃煤发电由主体能源向基础能源转变,在消纳可再生能源发电和维持电网供需平衡中发挥着不可替代的作用。本文采用GSE软件搭建了650?C一次再热燃煤发电机组(汽轮机采用高低位分轴布置)的动态模型,研究了四种抽汽节流方案对燃煤发电机组主要热力参数和输出功率的动态特性。结果表明：采用高加抽汽节流,主蒸汽、再热蒸汽主要热力参数变化量显著大于低加抽汽节流;四种方案中,输出功率最大变化量可达211.55 MW;采用高加抽汽节流方案,低位汽轮机组输出功率增大量可达130.15 MW,高位汽轮机组减少量可到156.23 MW;采用低加抽汽节流方案,低位汽轮机组输出功率增大量可达26.21 MW。