国家自然科学基金(50776054)
- 作品数：8 被引量：28H指数：3
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- 相关机构：清华大学罗格斯大学更多>>
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- 相关领域：动力工程及工程热物理环境科学与工程理学更多>>
- 滞止火焰场中TiO_2颗粒的烧结特征研究被引量：3
- 2011年
- 由于对颗粒粒径分布和晶型的显著影响,纳米TiO_2颗粒的烧结特征在滞止火焰合成工艺中至关重要。本文通过插入式热泳采样和对合成时间的调控,对颗粒在火焰中和滞止板上的烧结特征进行了研究,进而利用颗粒群平衡模型结合表面积线性衰减理论,对火焰中颗粒的团聚和滞止板上沉积颗粒的粒径分布进行了理论分析预测,其结果与实验结果相吻合。
- 王俊晶陶雨洁张易阳邓斯理李水清姚强
- 煤粉燃烧火焰区域内形成的亚微米颗粒电镜研究被引量：6
- 2008年
- 煤粉燃烧火焰区域是燃烧过程中温度最高的区域,同时也是温度梯度、组分浓度梯度最高的地方,以及还原和氧化气氛交错存在等复杂环境,这种环境对亚微米颗粒初始形成阶段有着重要的影响,对该区域形成的PM_1进行研究有助于深入理解PM_1的形成机理.本文基于25 kW一维下行炉内对自维持燃烧的煤粉火焰区域,通过两级稀释水冷等速取样系统和ELPI(荷电低压撞击分离器)系统对颗粒物进行分级收集,以及电镜分析技术,获得PM_1的质量和数浓度粒径分布,以及各粒径主要成分分布,并进行单颗粒分析.结果表明火焰区域中形成的亚微米颗粒以含碳物质为主.碳烟、碱金属和硫对超细颗粒有富集的趋势.该区域的亚微米颗粒同时存在多种复杂的形成机理.
- 卓建坤李水清宋蔷姚强
- 关键词：亚微米颗粒电镜分析
- 弱旋湍流火焰合成纳米二氧化钛的机理研究被引量：5
- 2008年
- 湍流效应在火焰合成纳米TiO_2颗粒工业化规模放大中具有重要影响。本文基于一种内加环形旋流片的弱旋火焰开展了合成TiO_2纳米颗粒的实验研究。对于内径12 mm管式燃烧器,加入旋片后火焰贫燃极限大幅度降低16%～33%,火焰高度也从9.0 cm减少到3.0 cm,焰区温度约减少20%～30%。研究表明,弱旋湍流火焰具有流速大、可燃当量比低和温度低的特点,使其相对无旋火焰可以合成粒径较小、烧结程度较低的TiO_2纳米颗粒。
- 马斌李水清蔡子嘉姚强
- 关键词：二氧化钛
- 煤粉燃烧过程磷在亚微米颗粒中的转化
- 2009年
- 亚微米颗粒(PM_1)中的磷由于对环境和SCR催化剂活性的影响而受到越来越多的关注。本文在一台25 kW的一维下行炉实验装置上,利用两级N_2稀释高温水冷等速取样系统,通过PM(2.5)切割器和ELPI获取代表着煤粉燃烧主要阶段生成的粗颗粒(PM(2.5+))和PM_1,并进行元素成分和颗粒形貌的测试。研究结果表明,在燃烧过程中,磷主要富集在PM_1中,磷在PM_1中的质量浓度粒径分布存在双模态结构,Na、K、Mg、Ca和Fe的磷酸盐化影响着P在燃烧中的转移,Fe、K和Ca是影响P在中间模态颗粒中分布主要因素,而超细颗粒模态中燃烧条件控制着蒸发凝并的过程,从而最终影响到P在超细颗粒模态中的质量浓度分布的剧烈变化,同时也影响磷酸盐化的元素种类及相关度。
- 卓建坤熊刚李水清宋蔷姚强
- 关键词：煤粉燃烧磷亚微米颗粒
- 煤燃烧亚微米颗粒数浓度特性实验研究和理论分析
- 2011年
- 煤粉燃烧过程中亚微米颗粒数浓度的准确采样和测量是一个颇具挑战性的问题,本文基于清华大学高温一维炉实验系统产生的亚微米颗粒物,发展了适用于气溶胶扫描电迁移率颗粒粒径谱仪(SMPS)的两级氮气稀释水冷等速取样技术。为得到炉膛内亚微米颗粒的真实数浓度粒径分布,本文探索了不同稀释比对测量结果的影响,最后发展了基于成核、团聚和表面生长的颗粒群平衡模型来对两级稀释采样系统进行理论分析。
- 李庚达李水清卓建坤姚强
- 关键词：煤粉燃烧亚微米颗粒稀释比粒径分布
- 微米颗粒与固体表面相互作用的AFM测量被引量：13
- 2009年
- 基于原子力显微镜(AFM)测量了单个典型电站微米飞灰颗粒(粒径6μm)与石墨表面间的粘附力和静电力相互作用,获得了颗粒的表面能并考查了相对湿度对静电力的影响。在环境气氛下基本检测不到静电作用,而在真空下静电吸引作用显著。静电力主要来自颗粒-表面间的接触荷电,作用特性可以用一个简化的点电荷模型很好地定量描述。
- 柳冠青李水清姚强
- 关键词：粘附力静电力原子力显微镜
- 滞止旋流火焰合成纳米TiO_2颗粒的实验研究被引量：2
- 2011年
- 湍流效应是火焰合成纳米TiO_2颗粒工业化规模放大的一个重要影响因素。本文基于一种新提出的滞止旋流火焰开展了合成TiO_2纳米颗粒的实验研究。在旋流数0.26的条件下,可成功获得比表面积300 m^2/g以上,粒径最小达5nm的锐钛矿型TiO_2颗粒,这可归因于本文滞止旋流火焰具有贫燃稳定性、速度高反应快、温度梯度大等特点。实验还发现,随着前驱物浓度的减小,合成颗粒粒径逐渐减小且更加均匀。
- 邓斯理李水清Stephen D Tse王俊晶陶雨洁姚强
- 关键词：TIO2纳米颗粒
- 小型滞止旋流火焰结构和空气动力学特性的实验研究被引量：1
- 2009年
- 本文结合旋流火焰和滞止火焰的特点,发展了一种新的滞止弱旋火焰燃烧器。首先,基于中心通流的弱旋旋片发展了旋片旋流数的实验测量方法,并结合推导的适用于弱旋旋片的旋流数计算公式,为旋流数的准确测量提供了一种新的简单有效的途径。其次开展了关于火焰结构、贫燃极限、稳燃区间、火焰最高温度的研究,得出加入旋片后的滞止弱旋火焰的贫燃极限,比之常规滞止射流火焰,其当量比从0.71显著地降低到0.51。最后,结合PIV技术开展了滞止弱旋火焰的流场实验研究。
- 王俊晶李水清马斌宋蔷姚强
