ISSN 2095-560X
CN 44-1698/TK
CONDEN XJIIA8
CN 44-1698/TK
CONDEN XJIIA8
城市污泥的处理与处置问题是世界共同关注的问题之一，传统的污泥处理方式已难以满足日益严格的环保要求，污泥的燃料化利用是世界的共识。由于污泥的挥发分含量高、固定碳含量低，污泥难以直接稳定地焚烧，且污泥中淀粉类糊化和蛋白质类变性能够促进氢键和架桥作用，充分利用城市生活污水处理厂污泥制备成型燃料是目前污泥燃料化的新兴方式。本文详细阐述了现有的污泥成型技术，包括污泥干化成型、半干化成型和湿式成型技术等，重点阐明了其各自的优缺点，指出污泥干化成型是未来污泥成型的主要方式。
5-羟甲基糠醛（HMF）被认为是一种基于生物质资源的新型平台化合物，现阶段主要是通过糖基原料的水解进行制备。实际上，糖基原料热解也会形成HMF，鉴于热解技术具有反应迅速、工艺简单等优点，可望成为HMF的另一种制备方法。本文首先总结了不同糖基原料热解过程中HMF的生成特性，随后总结并分析了不同学者基于实验研究而提出的HMF生成机理，以及近年来通过密度泛函理论（DFT）计算方法所提出的HMF生成路径，最后指出了今后的研究方向以最终确定HMF的形成机理与途径。
利用高速摄影法及数字图像处理技术得到生物柴油燃烧火焰图像，并通过Matlab软件求取火焰长度和面积，研究了空气预热温度对火焰形态、长度、面积的影响。实验中共设定了9个空气温度：20℃、80℃、140℃、220℃、290℃、350℃、400℃、450℃和500℃。结果表明：空气预热温度较低时，生物柴油火焰结构分散、主要燃烧区（火焰亮度较高区域）面积较小且连续性差；空气预热温度升高后，火焰结构更紧凑、主要燃烧区面积增大、亮度明显增加、连续性变好。各个工况下火焰长度和面积不是一个定值，而是在一定范围内剧烈地震荡，随着空气预热温度的升高，火焰平均长度和平均面积有相近的变化趋势：先明显减小，再逐渐上升。
搭建了生物质化学链气化串行流化床冷态模型，考察了木粉与石英砂二元物系在不同工况下的流化特性，结果表明，木粉单独实现流化较为困难，稳定流态化操作范围也较小；石英砂木粉二元物系，随着石英砂含量的增加，流化状态持续改善，稳态流化操作范围增大，当石英砂含量超过70% 时，该二元体系流化状态接近石英砂；石英砂木粉二元混合体系物料循环量及颗粒平均速度随着表观气速的增加而持续增大。
孤岛运行的微电网常常具有可再生能源发电量时变、负载时变、三相不平衡等特点，为解决微电网的电能质量﹑稳定性等问题，本文提出适用于光伏微电网的三电平变流器结构及其电压内环，有功功率和无功功率调节为外环的控制策略。多机并联运行时，采用公共同步脉冲与均流解耦控制策略实现微电网全网范围内的变流器单机虚拟磁链的旋转同步。仿真和实验都证明了控制策略简单可行，电能性能指标比传统变流器优越，为四桥臂三电平双向变流器的开发提供理论基础、实验依据。
考虑金属连接裸管和膨胀节的影响，建立了太阳能槽式集热器能量转换数学模型，分析其吸热、散热和光热转换效率并与常规计算方式进行了对比。计算表明金属连接裸管段的热损失较大，其对集热器性能的影响较膨胀节更为显著。随着太阳直射辐射强度的降低和金属集热管温度的升高，太阳能槽式集热器光热转换效率逐渐降低。对比等同计算方式，本文所采用的差异化计算所得的吸热量较低，集热器热效率与文献中的实测值相比误差在3%左右，更加贴近实际情况。
主动吸收式造波机能够实时消除水池干扰波对模型试验产生的影响，保证试验结果的准确性。基于微幅波理论，提出主动吸收式造波方法，推导摇板式造波机的控制方程，设计了基于该造波方法的主动吸收造波控制系统，通过多条反馈路线实现了造波机的精确控制，达到对造波板前干扰波的实时吸收，保证了水槽中波浪为目标波形。最后，在相同造波条件下，对比采用主动吸收造波方法和非主动吸收造波方法的试验结果，充分验证了主动吸收式造波方法具有可行性，时效性。主动吸收式造波机的实现，有助于提高波浪试验的准确性，节省试验成本，提供良好的试验环境。
本研究所述SOH（State-of-health）估算方法是通过记录锂离子动力电池放电截止之后的开路电压值的变化，从而得出开路电压回升速率，作为主要因素判断值；对锂离子动力电池进行交流阻抗测试，得出交流阻抗图谱，并进行拟合，从而计算出锂离子动力电池的内部阻抗值，作为次要因素判断值，将主要因素判断值和次要因素判断值相加即为锂离子动力电池的SOH值，使得计算结果更加准确。该方法中考虑了电池温度、放电电流、放电截止电压等因素，得到锂离子动力电池开路电压回升曲线及内部各部分阻值。比较研究表明：该方法能够简便、快速地估算出锂离子动力电池的健康状态。
锂二次电池中电极与电解液之间的相容性对电池的电化学性能有重要影响，利用表面改性剂可以改善电极与电解液之间的相容性和界面性能，提高电池的性能。本文总结和归纳了有机硅表面改性剂对锂二次电池负极（锂金属、石墨和硅负极）改性的研究进展，展望了有机硅表面改性剂在锂二次电池中的应用前景。
利用溶胶−凝胶法和浸渍提拉技术制备了不同结构银掺杂二氧化钛薄膜为基底材料的VO2薄膜，考察了Ag分级配置的二氧化钛薄膜基底材料对VO2薄膜相变温度的影响。在紫外灯照射下测试面内电阻随温度，电压随时间的变化，结果表明基底材料为Ag分级配置的VO2/TiO2薄膜相变温度点明显降低。这可能是由于光照条件下空穴载流子从基底材料注入到VO2薄膜导致相变温度点偏移。因此，不同结构银掺杂二氧化钛薄膜为基底材料的VO2薄膜能够根据环境温度和太阳光线变化而应用于光热致变色智能窗。
扩散吸收式制冷（Diffusion Absorption Refrigeration，DAR）能够利用低品位能源如太阳能和余热等，是一种有利于环保和能源高效利用的技术，具有十分广阔的应用前景。结合国内外的最新研究动态，本文从工质选择、循环热力学分析、系统改进与优化研究三个方面介绍扩散吸收式制冷技术的主要研究成果，并对扩散吸收式制冷技术的发展趋势以及未来研究方向进行展望。同时，对本课题组关于扩散吸收式制冷所做的工作也进行了总结。
从船舶节能角度出发，提出了一种综合利用船舶垃圾焚烧炉及柴油动力装置余热的回收系统。对系统各部件和工质参数进行计算，为设备设计和选型提供依据；对系统进行?平衡和热平衡计算，系统中锅炉的?损失最大为68.1%，冷凝器的?损失最小为3.17%；对系统进行经济性分析，结果表明系统能量利用率εE提高了3.54%，动力装置有效热效率ηe提高了3.11%，系统获得额外约1300（万元/年）的收益，投资回收期约为1.6年，对该余热回收系统进行投资是切实可行的。
本文针对重型卡车发动机冷却液余热工况，采用R245fa作为循环工质建立了朗肯−朗肯制冷系统，剖析了此系统的基本原理和结构特点，根据系统分析建立了数学模型，模拟分析了发生温度、冷凝温度、蒸发温度对系统性能的影响。结果表明：在发生温度85℃、冷凝温度50℃、蒸发温度5℃时，系统COP（coefficient of performance）达到0.254，虽然此系统的效率要低于相同工况下的吸收制冷循环，但是朗肯−朗肯制冷系统相对于吸收制冷系统具有尺寸小、易于控制和快速响应等优点，利用朗肯−朗肯循环回收重型卡车发动机冷却液余热进行制冷是可行的。
