就地燃烧法处理海上溢油教学实验平台的开发

为满足海洋石油工程、燃烧学等课程的教学实验需要,开发了就地燃烧法处理海上溢油教学实验平台。该平台包括环境风模拟系统、宽阔水面油池火模拟系统、液面稳定系统和数据采集系统。该平台能模拟就地燃烧法处理海上溢油的燃烧环境与过程,同时可以对燃烧速率、燃烧效率、火焰高度等燃烧特征参数的数据进行采集。其中,环境风模拟系统可以产生均匀一致的风速,宽阔睡眠油池火迷你系统可以准确模拟溢油在海面的燃烧过程,根据连通器原理设计的液面稳定系统则可以保证在燃烧过程中液面的稳定,最大程度保证与实际海面溢油燃烧的相似性。采用该实验平台,学生可以了解就地燃烧法处理海上溢油的流程,掌握相关燃烧特征参数的数据采集方法,加深学生对就地燃烧在实际海上溢油处理中认识和理解,提高学生的实践动手能力。     

油气全自动燃烧教学实验装置研制

设计制造了工业燃烧技术和加热炉技术的教学实验与科研装置,主要包括水套加热炉、燃油及燃气全自动燃烧机、烟气分析仪等。由全自动燃烧机为水套炉提供热源,通过燃烧室外侧水套及管式换热器,将热量传递给循环水,出口烟气温度为70~150℃;利用穿过水套的测量孔,测量燃烧室的温度场、速度场、浓度场,在烟道出口测定烟气成分。利用该装置能够进行科学全面的燃烧技术的研究和评价,并已在教学实验中取得了很好的教学效果。     

油罐火灾及细水雾灭火教学实验平台

根据燃烧与爆炸学课程的教学实验需要,为让学生直观地了解油罐火灾燃烧特性及灭火过程,设计开发了油罐火灾及细水雾灭火教学实验平台.该平台由油罐罐体、燃烧盘、细水雾喷射装置、储水罐和高压水泵等部分组成.通过该实验平台,学生可以直观地认识油罐火灾燃烧阶段性特征及细水雾灭火效果,加深对油罐火灾燃烧机理和细水雾灭火机理的认识,增加...     

舰船燃油火灾的燃烧速率间接测量实验研究

采用连通器原理,推导了间接测量燃油火灾燃烧速率转化公式,构建了间接测量系统。根据4种实验工况测量了直径40cm油池燃烧过程中的实时质量变化规律和燃烧速率变化规律,并用理论公式进行验证。测量结果不受燃烧环境变化影响,测量方法可应用于中大尺度火灾实验研究,解决热释放速率实时测量的难题,为有效计算火灾的火焰高度、火焰直径、对外辐射热量及空气卷吸量等参数指标提供了技术支撑。     

对轧钢加热炉排烟系统大修改造的技术效果分析

1　前　　言加热炉是热轧厂的重要热工设备 ,它所消耗的主要能量———热能的来源 ,是依赖于燃料的燃烧。凡是利用各种燃料燃烧后放出的化学热作为热能来源的炉子 ,统称为燃料炉。由于燃料燃烧时一般都会产生明亮的火焰 ,因此燃料炉又可称为火焰炉。这类炉子的特征是燃料在炉子燃烧室或炉膛空间内进行燃烧 ,燃烧后生成炽热的燃烧产物 (载热气体 ) ,载热气体的热量以对流和辐射传热的方式传递给炉壁和炉料 (或某种吸热介质 )后 ,必须通过排烟系统 (包括烟道和烟囱 )及时的排出炉外 ,因此排烟系统是燃料炉的重要组成部分 ,一旦排烟系统发生故…     

超声速燃烧室等离子体射流点火实验平台设计

为研究超声速燃烧室等离子体射流点火特性,设计了一套包括超燃直连式实验台、点火装置、流场观测装置和测量控制系统的超声速点火和燃烧的实验平台。以煤油、乙烯为燃料,采用等离子体射流点火方式对该实验平台进行了测试,分析了典型火焰特征和燃料喷注位置对点火特性的影响。结果表明,该实验平台可完成超声速燃烧室等离子体射流点火实验,具有操作方便、实验效率高的优点,可为开展超声速点火和燃烧研究提供依据。     

主被动协同火焰多参数检测系统设计及应用

为了满足能源与动力工程专业实验教学对燃烧检测平台的需求,设计了一套基于主被动协同检测的碳氢火焰多参数检测系统。该系统依托电荷耦合成像相机与激光发射器的同步测量,通过自行开发的图像处理程序开展数据采集与处理,结合热辐射定律与双色法等原理获得火焰介质辐射强度、透射比、线性吸收系数、燃烧温度等多个参数。在具体应用方面,通过激光消光测量实现火焰温度和辐射特性参数的解耦,将求解得到的线性吸收系数与图像检测获得的火焰辐射强度联立进而得到火焰介质温度分布。此系统能满足碳氢燃料燃烧火焰检测需求,对现有实验教学体系进行了扩充和完善。     

烟气脱硝实验教学平台的搭建

搭建了烟气脱硝实验教学平台,该平台由催化剂制备平台和烟气脱硝系统实验台两部分组成。以浸渍法制备V2O5/TiO2催化剂为例,介绍了所需试剂、仪器和催化剂制备方法,从演示性实验、验证性实验和创新性实验3方面对教学实验项目进行了设计。烟气脱硝实验可以加深学生对烟气脱硝知识的理解,提高学生自主学习能力,增强学生实践动手能力和科研创新意识,在创新型、复合型人才的培养中发挥了积极的作用。     

车用动力锂电池等温量热实验系统设计

设计和搭建了车用动力锂电池等温量热实验系统,并介绍了该系统的基本原理和硬件构成,测试了该系统的测量精度以保证实验结果的准确性,测量了等温条件下不同工况的车用动力锂电池的产热量。实验结果表明:该系统可测量车用动力锂电池在不同工作温度和不同放电倍率下的产热量。该研究性实验系统既可用于科研实验,探索不同因素对车用动力锂电池产热特性的影响机制;也可作为教学实验平台,提升学生应用基本理论知识解决工程实际问题的能力。     

换热器传热与流动阻力性能试验台系统搭建(英文)

介绍了换热器传热性能试验台系统的硬件构成、运行原理、软件控制和测量系统.试验台系统由导热油、压缩空气、乙二醇溶液和水4种不同热流体与冷风和冷却水2种冷流体为循环工质的子系统构成,不仅能进行上述热流体对冷风或冷却水的一对一试验,还可以进行并联或串联的2种或3种热流体对冷风的复合型换热器的传热性能测试.控制和测量系统以LabVIEW软件为平台,包括试验数据采集和处理系统以及自动运行与控制系统,借助完善的软件控制与先进测量仪器的相结合,使系统具有结构紧凑,测量精度高,测试范围广,程序界面友好等特点,对于换热器总体传热系数K的不确定度小于5%,为新型换热器的设计和开发提供了可靠的测试平台.     

小尺寸燃烧风洞教学实验平台的开发

为满足燃烧学和流体力学等课程的教学实验需要,开发了小尺寸燃烧风洞教学平台。该平台包括风机段、整流段和实验段,能够实现风速为0～5.5 m/s风场环境的无级调节,为模拟环境风影响下的燃烧行为提供理想风场环境。通过该实验平台,为学生充分掌握环境风作用下油池火燃烧、液体火蔓延行为、森林火蔓延等火灾实验的火焰特性和燃烧机理提供了良好实验条件,有助于加深学生对燃烧风洞流场的认识和理解,提高学生的自主创新与学习能力。     

一维固定床煤粉富氧燃烧的辐射能流特性与模型分析（英文）

目的:1.从辐射能利用角度出发,探究一维固定床煤粉富氧燃烧的辐射能流特性,为固体燃料燃烧能量分质分级转化应用提供参考;2.对比研究半经验模型与人工神经网络模型这两种建模方法,为人工神经网络模型在后续研究中的应用提供参考。创新点:1.提出燃烧光热能量分级转化的概念,为燃烧光热能量分质分级转化系统提供研究基础;2.从辐射能量利用的角度研究煤粉燃烧的辐射能流特性;3.不局限于实验报告,基于实验数据探究2种建模方法,揭示神经网络模型的优势。方法:1.在一维管式炉反应器上进行实验,探究不同燃烧条件下煤粉富氧燃烧的辐射能流特征;2.基于辐射传热理论,通过半经验模型描述煤粉在固定床中燃烧的辐射能流;3.训练神经网络模型来描述实验结果,通过对比2种方法来揭示神经网络模型在预测结果方面的优势。结论:1.固定床煤燃烧过程中的挥发分及煤烟会降低辐射能;可利用低挥发分燃料以及增大氧浓度来提高火焰辐射能比例。2.较高的燃烧温度是提升燃烧辐射能比例最重要的因素;实践中可以通过采用高热值燃料以及烟气回热等方法来提高燃烧温度。3.多联产半焦燃烧辐射能比例高于原煤;可通过煤热解多联产技术与半焦燃烧光热能量分级利用相结合的方式构成新的煤炭高效清洁利用系统。4.人工神经网络不但可以对实验结果进行建模,还能够很好地预测未知工况结果,因此值得在更多的后续研究中使用。     

机电传动实验系统的设计与研制

介绍了一套机电传动实验系统的研究与开发过程，着重讨论了实现测量电机特性的现代化机电传动系统的设计，同时给出了该系统的实验结果。该设备为现代传动控制提供了一个实验与研究平台，它的研制对于机电拖动课程的研究和教学以及提高实验设备的利用率、实现教学实验系统的网络化虚拟化有积极意义。     

基于智能化的传感器教学实验的仿真系统

基于智能化的传感器教学实验仿真系统是为辅助传感器测量与虚拟仪器实践教学平台的使用而设计的仿真测量软件系统，它由Access软件和LabVIEW软件编写，基于智能化的传感器教学实验仿真系统为实现实验环节的网络化教学做出探索性工作。对实验环节现代化具有重要的实用价值。     

多联产发电系统中低热值燃料的实验研究

多联产发电系统中,进入燃气轮机发电的是化工生产过程中排放的废气,这些气体都是低热值燃料.低热值燃料燃烧不稳定,不利于发电.采用实验方法研究低热值燃料的燃烧特性,通过对气体燃烧的形式和特点、低热值燃料的组成和性质进行分析后确定实验工质.将H2、CH4、CO和N2按照不同的体积百分比配制混合气来模拟低热值燃料,在保证容积热负荷不变的情况下设计出气体燃料进行燃烧实验,最终获得燃料配比、过量空气系数对低热值燃料的扩散燃烧温度分布以及燃烧产物浓度的影响规律.     

直径对甲烷水合物球燃烧特性影响的实验研究

为研究直径对甲烷水合物球燃烧特性的影响规律,设计了甲烷水合物球燃烧特性的复合实验测试系统,分别构建了水合物火焰特性以及分解特性实验测试装置.定量分析了火焰高度、火焰温度、脉动频率等水合物火焰特性以及质量变化速率、表面形态演变等水合物分解特性,结合这两类燃烧特性,探讨了甲烷水合物球燃烧的复杂传热传质过程.结果表明,受火焰...     

“双碳”背景下能动类专业实验教学改革与实践——以热重分析实验为例

在“双碳”战略目标下,能源与动力工程专业应为能源的高效低碳利用,产业的转型升级培养专业素质扎实、创新意识突出、学科交叉能力强的“双碳”人才。能动学院国家级实验教学示范中心面向本科生开设了固体燃料的热重分析实验。通过创新实验内容、实施模式和考核评价方法,加深了学生对固体燃料理化性质和燃烧过程的认知,强化了数据分析能力和科学研究能力,提升了该实验的综合性、挑战性和高阶性。通过建立智能化教学管理平台,高效完成了教学实验,充分发挥了实验平台培养学生实践能力的作用。经过两届学生的教学实践,该实验获得了良好的教学效果和评价。     

油气储运多相流动教学实验平台建设

针对油气储运专业多相流动技术实验教学的需要,设计建设了一套大型综合性油气储运多功能多相流动教学实验平台。该平台可模拟油气水多相流动工艺系统及其运行工况、天然气输送管道水合物浆体流动、陆上起伏管道天然气输送、多相流动腐蚀研究及多相流动传热传质研究等教学实验。该平台可提供验证性、创新性以及综合性的实验内容,满足油气储运专业以及石油工程等大类专业的本科生学习的需要,有利于锻炼和提高学生的专业技能和动手能力。     

基于PC的主锥选垫实验平台

介绍了一种以滚动轴承预紧垫片综合测量选配为主的教学实验平台。该平台面向高校机械设计制造及自动化专业课程实验教学,为融合滚动轴承预紧选配、轴承扭矩测量、轴承转速测量、轴承装配等环节而设计。平台采用PC机与数据采集卡作为控制系统,以液压系统作为驱动的模式,增强了整个实验平台的可视性与开放性。     

低浓度煤矿瓦斯的脉动燃烧技术

从低浓度煤矿瓦斯燃烧利用出发,结合脉动燃烧技术和国内外资料,设计出一套Helmholtz型脉动燃烧器。阐述了该燃烧器的设计,并介绍了燃烧过程中温度、压力和烟气测量系统,最终成功完成了低浓度瓦斯的稳定脉动燃烧。