ISSN 2095-560X
CN 44-1698/TK
CONDEN XJIIA8
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在过去的20年中，喷雾科学与技术有了长足的发展，应用领域不断扩大。目前，喷雾学已经成为国际性的研究领域。其发展主要表现在数学模型的进展、数值计算分析的不断完善和光学测试技术的改进与开发，重要性日益显著。本文论述了利用线性稳定性理论和非线性稳定性理论对典型的圆射流、平面液膜射流和环状液膜射流碎裂过程的研究进展。
本文针对典型合成气燃烧的详细化学动力学机理进行了系统的验证和分析。通过不同反应机理对点火延迟时间和层流火焰速度的预测，研究和分析了不同反应机理的区别和模拟结果的可靠性。采用强制敏感度分析方法揭示了影响合成气点火延迟时间和层流火焰速度的重要反应，并对相关反应的动力学进行了分析讨论，为进一步构建统一可靠的燃烧反应机理奠定了基础。
有机朗肯循环是一种被认为能有效利用低温热能的技术。科研工作者在不同方面（包括工质、膨胀机、换热器的影响、系统的优化）对有机朗肯循环系统效率的影响进行了大量的研究。本文针对不同热源的工质筛选、膨胀机的特点、系统循环优化以及换热器的影响方面进行了讨论和总结，为有机朗肯循环系统的实际应用提供参考。
本文从新型工质的研发和系统效率的提高两方面综述了高温蒸汽压缩式热泵的研究现状，对于高温吸收式热泵，则从新型循环设计、系统控制与仿真、参数优化、提高换热效率等方面做了综述。文章最后介绍了国内外最新研制的两种热泵蒸汽机的运行原理和结构特点，并根据热泵蒸汽机组的运行要求，提出了今后的研究方向和要解决的主要技术问题。
为提高有机朗肯循环（Organic Rankine Cycle, ORC）在中低温地热发电领域的效率，本文以R1234yf为工质，依据热力学第一定律与第二定律分析了系统单位质量热水净发电功率和系统?效率，并与目前应用广泛的R245fa工质进行了性能对比。研究结果表明，存在最佳蒸发温度和最佳冷凝温度，使得ORC发电系统单位质量热水净发电功率、?效率最大。对于热源温度为110℃ ~ 150℃的ORC发电系统，R1234yf对应的最大系统单位质量热水净发电功率和最大?效率均大于R245fa
跨临界有机朗肯?蒸气压缩制冷系统可以使工质与地热流体更好地匹配，减小系统的不可逆性。本文建立该系统的热力学模型，利用EES软件编程，分别对以R143a、R218及R125为工质的系统进行性能分析。计算结果表明，相比R218及R125，以R143a为工质的系统的性能是最佳的。为了避免膨胀机内产生湿蒸气，对于一定的膨胀机进口温度，膨胀机入口存在一个极限压力，并且存在一个最优压力使得系统的性能最佳。地热流体温度的升高可以提高系统的制冷能力，但系统的性能系数则随之先增大后减小；随着地热流体干度的增加，地热流体释放的潜热会大大增加系统的制冷量，而系统的性能系数保持不变。冷凝温度及蒸发温度对系统性能有着重要影响，其中冷凝温度的影响更为明显。以R143a为工质的跨临界有机朗肯?蒸气压缩制冷系统的最佳性能优于以R245fa为工质的亚临界有机朗肯-蒸气压缩制冷系统的最佳性能。
在光伏发电系统中，阴影的遮挡会造成光伏发电系统输出功率及发电量的降低，电源优化器的分散式板载直流电源管理技术能够在一定程度上减少这种损失。本文对顺德中山大学太阳能研究院4个装机容量均为1.01 kWp的光伏并网发电系统进行电源优化器的阴影遮挡对比实验，结果表明，光伏阵列在明显阴影遮挡情况下，安装电源优化器的系统发电量较一般系统高50.7%；在阴影遮挡的大部分时间段内，安装电源优化器系统的实时输出功率较一般系统高出50%以上，优化效果明显。本文的实例分析结果对一些不可避免阴影遮挡的光伏发电系统的设计及安装具有一定的参考价值。
为了研究降压法在不同井网布置条件下开采天然气水合物的机理，在水合物三维实验模拟平台中进行了垂直井和水平井降压开采实验，获得了两种布井方式的产气、产水、温度变化和三维温度空间分布情况。研究表明，在该实验条件下，利用水平井开采水合物的平均产气速率是垂直井的1.48倍，但水平井开采的产水量较大，垂直井开采的产水量则很小。三维温度分布图表明，开采过程中全釜的温度同步下降，水合物在反应釜内均匀分解，反应釜四周的温度比反应釜中心温度高，热量从边界向釜中心传递。
本文在范德瓦尔?普朗特理论的基础上，考虑了四丁基氯化铵（TBAC）水合物的结构特征，建立了TBAC半笼型水合物相平衡模型。模型确定了水在空水合物晶格的蒸汽压及兰格缪尔常数与TBAC浓度的关系，引用e-NRTL模型和PR气体状态方程分别计算液相组分活度系数和客体分子气相逸度。同时，本文在280.1 K ~ 293.6 K温度范围和0.337 MPa ~ 7.017 MPa压力范围内预测了TBAC质量浓度范围为4.34% ~ 34%的溶液体系下TBAC + CH4、TBAC + CO2半笼型水合物的相平衡条件，预测压力与实验数据的平均绝对偏差分别为3.2637% 和9.2258%。预测结果与实验数据吻合较好。
导电流体在磁场中会受到电磁力的作用而导致流体运动发生改变。本文模拟了不可压缩粘性导电流体在不同外加条件下的流动状况。模拟结果表明：（1）电磁力与外加磁场和外加电场有关，对于不同的外加磁场和外加电场，导电流体所受到的电磁力作用也不同。对于外加垂直方向均匀磁场的导电流体在两电极间的流动，外加磁场和外加电场越大，电磁力越大；在外加电场和外加磁场相同的情况下，对于不同的进口流动速度，入口速度越大，导电流体的流动受电磁力影响越小。（2）在电极附近会产生端部效应影响导电流体的流动。
本文将石蜡与膨胀石墨进行复合，并经过压制工艺做成板状膨胀石墨/石蜡（简称EG/PCM）复合材料，以解决石蜡导热性能差以及相变后变成液体流动的问题。用导热分析仪和差示扫描量热仪分别测试了EG/PCM复合材料的导热性能和潜热，并用扫描电镜表征了其微观结构。将EG/PCM复合材料应用于动力电池热管理系统，对单体电池和电池模块分别利用空气冷却和EG/PCM冷却后在1.0 C和1.5 C放电倍率下进行放电，并用温度巡检仪记录电池放电过程的温度情况，对比两种散热方式对动力电池的散热效果。
1,3-二磺酸根咪唑四氯化铝盐{[Dsim]AlCl4}作为一种新型的磺酸根咪唑盐，同时具有布朗斯特酸和路易斯酸性质。本文合成了1,3-二磺酸根咪唑四氯化铝盐，并将其用于催化葡萄糖转化为5-羟甲基糠醛（5-HMF）的反应。研究表明：反应温度、反应时间和催化剂用量对催化葡萄糖转化为5-HMF这一反应起着重要的影响，提高反应温度能够缩短反应时间，进一步延长反应时间，5-HMF的产率反而减少。在最优化的条件下（140℃，30 min），5-HMF的产率可达52.1%。此外，动力学分析揭示了{[Dsim]AlCl4}在DMSO中催化葡萄糖转化为5-HMF的反应为二级反应，并计算出其活化能为138 kJ•mol-1。本研究对咪唑金属盐催化转化葡萄糖制备5-HMF具有一定的指导意义。
