利用粒子成像测速仪(PIV)对射入到超流氦液浴中的喷射流的初始发展阶段进行观察,主要考察了流型和流场分布状况,旨在分析通过喷射流来实现的示踪粒子投放过程的实际效果及其对测量精度的影响情况.超流氦液浴温度为1.8 K,示踪粒子为1.7 μm直径的复合物粒子,高速相机拍摄的相邻照片间隔时间为3 ms.实验中观察到的喷射流具有一抛物线形状的流型,与正常流体中观察到的喷射流具有一定的相似性.速度场分析结果也显示,射流内的速度场分布远不如正常流体中均匀和规律变化,其中存在许多局部的涡旋流.沿着射流方向上速度的波动幅度越来越小,平均速度在行进了约35 mm后降至2 mm/s量级.

针对脂肪难以产氢、能源转化率低的问题,以肥猪肉作为脂肪代表物,研究了其预处理后发酵联产氢气和甲烷的特性.结果表明,在产氢阶段,碱和脂肪酶预处理促进了脂肪的水解,提高了累积产氢量.驯化菌种能较快的适应底物环境,从而缩短延滞期并提高了产气速率.碱水解时应控制体系的Na+终浓度不超过0.2 mol/L,更高的碱用量会因Na+浓度过高而抑制产氢.为了提高能源转化率和原料利用率,提出了利用脂肪发酵产氢后的有机酸废液继续联产甲烷的创新工艺,并利用该工艺得到底物总挥发性固体的单位产氢潜力为32.6 mL/g,联产甲烷潜力为24.88 mL/g.其中单产氢气的能源转化率为0.85%,联产甲烷以后的能源转化率可提高至2.99%.

在某200 MW四角切圆燃烧煤粉炉上实施了三次风再燃技术,并采用现场试验和数值模拟相结合的方法,研究不同三次风带粉量工况下的炉内煤粉燃烧和NOx还原情况.研究结果表明,引入高速燃尽风喷口（OFA）射流可以强化混合,加快焦炭颗粒的燃尽,同时通过合理控制OFA喷口高度来避免炉膛上部超温；为降低飞灰含碳量,要尽量提高主燃区内煤粉的燃尽程度；若适当提高OFA喷口高度并合理控制炉内各区域的过量空气系数,在20%带粉量情况下,该三次风再燃方案可以获得50%以上的脱硝率并基本不影响锅炉正常运行.

采用热经济学结构理论对75 t/h燃煤循环流化床锅炉的热、电、煤气、焦油的多联产能源系统进行了热经济学分析,提出了产品的单位成本和单位热经济学成本的计算模型.通过对系统设计工况进行分析发现：煤炭价格波动对蒸汽产品的单位热经济学成本影响最大；当气化炉在600～800 ℃运行时,所有产品的单位热经济学成本随着运行温度的升高而降低；利用多联产系统生产的蒸汽和电力产品单位热经济学成本比热电联产时的产品成本分别降低了16.35%和20.57%.研究结果为煤多联产系统热经济性分析与评价、优化设计以及故障诊断提供了参考.

研究了5根内径为15.54 mm的铜质内置螺纹管的污垢数据,并给出了在雷诺数为16 000,污垢质量浓度为1 300 g/m3下的加速颗粒结垢实验数据.螺纹的几何参数采用目前应用于冷凝器的商用强化管中较为典型的一组几何参数：螺纹数为10～45、螺纹角为25°～45°、螺纹高为0.33～0.55 mm；实验用的氧化铝颗粒平均直径为3 μm.通过冯卡门类比计算质量传递系数,壁面剪切应力则由压降数据来获得.据此,建立了一个半理论化的模型,讨论并得到了污垢热阻比与螺纹管几何参数、效率指数的一系列关系式,这些关系式以及对污垢的理论分析方法可应用于预测冷却水系统中螺纹管的污垢形成.

鉴于采用经典的图解法在求解复杂结构锅炉的水动力特性时存在诸多的局限性,提出了一种通用的基于基环平差流量调节的锅炉水动力计算方法.算法建立了由“节点”和“阻力区段”组成的“有向流程图”所表示的计算模型,并依据流量守恒和阻力平衡的基本原理给出了节点的流量连续性方程和基环上的阻力闭合差平衡方程,进而分“粗调”和“细调”2个阶段,采用不同流量调节策略逐步缩小基本环路上的闭合压差来完成对方程的迭代求解.算法与锅炉的具体流程拓扑结构无关,能够适用于任意结构锅炉的水动力计算.实际应用表明,该算法具有优良的通用性,能够显著提高锅炉水动力计算的精度和效率.

考察了在常温常压条件下利用滑动弧放电等离子体,使CH4与CO2重整制取合成气的效果,分析了供给电压、原料流速、预热温度等参数对转化率、选择性和制氢能耗的影响.结果表明,滑动弧放电可突破常温时热力学平衡的限制,有效促进重整反应的进行.与其他等离子方法相比,滑动弧放电的能量效率显著提高.增大电压或预热温度,可提高氢气选择性,促进氢气生成；增加流量,能量效率随之提高,但流量过大时,氢气选择性显著下降.当CH4与CO2的量比为1∶1、供给电压为8 640 V、喷嘴流速为130 m/s、预热温度为400 K时,制氢综合能耗最低,为103.1 kJ/L,此时单位氢气电耗为18.6 kJ/L,转化能力为6.37 mmol/kJ.