(完整word版)博士后基金正文

申请须知意见，报所在设站单位(含经批准招收博士后的非设站单位，下同)。经设日期间将本单位所有申请者的《申请表》(一式六份，必含原件)和评审资料5.本表封面上的“原件”和“复印件”系指本份材料是原件或复印件，请在学科或跨学科，则应填写所涉及的主要学科名1姓名吴东垠性别男出生年月66.12民族汉博士后日常经国家资助√单位自筹企业提供(企业博士后)费来源来自重大科研项目经费(项目博士后)今攻读学位单位东北电力学院西安交通大学力学研究所位原电力部热工研究院天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室学位论文题目燃煤锅炉结焦的成因和防治气液两相流沿水平并联管束集箱的压力变化的研究组元乳化液的流性的研究运行诊断高辛烷值燃料均质压燃可控着火燃烧过程究王建国林宗虎盛宏至职务工程师博士后2、内容和号码：有何发明创造、技术1.吴东垠，林宗虎.水平并联管子系统中气液两相流在联箱内的压力分布研究.2.吴东垠，林宗虎.气液两相流流经突缩再突扩管道的压力降研究.热能动力工4.吴东垠.切向燃烧锅炉水平烟道烟温偏差的起因及改进措施.电站系统工程，6.吴东垠，田文栋，魏小林，黎军.多组元液雾在高温高压气体中微爆过程的研7.吴东垠，田文栋，魏小林等.压力热回收锅炉的结构和技术要点.中国电力，9.田文栋，魏小林，吴东垠等.非均匀布风对流化床埋管换热特性的影响.工程白少义，吴东垠.超临界锅炉的现状与发展趋势.中国电力，12.盛宏至，吴东垠，张宏策.柴油、甲醇和水三组元乳化液流变特性的研究.西I13.盛宏至，张宏策，吴东垠.三组元乳化液雾化特性的研究.工程热物理学报，3上述论文主要涉及气液两相流、煤的燃烧、乳化液的流变、雾化和燃烧特性的内容，各学科知识可以相互启发，在以往工作积累的基础上，目前正深入研究醇类、水和柴油乳化液的流变、雾化和燃烧微爆特性。硕士期间，师从林宗虎院博士期间，师从盛宏至研究员，进行醇类、水和柴油多组元乳化液的流变、雾化与微爆特性的研究，发展了醇类、水和柴油多组元乳化液的配制方法，并申请了国家发明专利，同时，采用高速CCD摄影技术验证了乳化液喷雾微爆的全息实验结果，并观察到了乳化液喷雾只要环境温度和压力合适，在喷雾的不同时刻和不同位置均可以发生多次微爆的现象，特别是发现了乳化液的流变和雾化特性与但是，作者也仅进行了初步研究，对此内容进行深入的研究将作为本申请书的主本发明涉及一种液体燃料及其制备方法，特别是涉及一种含有醇、水和柴油的乳化液新型液体燃料及其制备方法。本实用新型涉及一种高效旋风分离器，属于气固、气液和液固两相流分离的装置，特别适用于气固两相旋流分离。1.作为中国IGCC示范项目技术可行性研究课题组的成员，完成了“我国整体煤气化联合循环(IGCC)示范电站初步方案分析”，目前天燃气联合循环机组正在北京京丰热电有限责任公司安装。2.参与起草了由原电力部、机械部和国家科委组织的“超临界锅炉若干关键技组或技术，国产示范电站正在上海外高桥电厂安装。3.作为原电力部“国产300MW机组运行实绩的调研分析”调研组的成员，负44.完成近30余台不同型号电站锅炉的运行诊断，为企业创造了较大经济效益。5.负责均衡等速飞灰取样器和煤粉取样器的技术完善和推广工作，特别是飞灰万元，目前仍在推广应用中。6.开发的电站锅炉蒸汽吹灰器密封系统优于国外技术，经过华能杨柳青电厂3年多的可靠运行，成为该电厂蒸汽吹灰器密封备件的唯一供货单位，已争取的研究”是博士论文的主要研究内容，已结题。不仅圆满完成任务书的内容，还发现了乳化液的流变特性和雾化特性与乳化液组份、乳化剂含量和粘度等的关系，该项内容还很少有人研究，目前正在进行深入的研究。(G1999022101)的研究工作，并发表了科研论文。奖》5及额研究用研究技术开发863高科技研究项目国家自然科学基金项目√国家重点基础研究计划(2001CB209204)120万；国重视节油、环保以及发展替代燃料，乳化液就是替代燃料之一。前苏联科学家在1965年最早发现了乳化液滴的微爆现象[1]，当时研究手段落后，工作曾一度中断，后来由于超声乳化技术及测试手段的发展，特别是70年代的石油危机，人们又重视乳化液，到目前仍保持浓厚的兴趣。就液滴而言，包括挂滴、悬滴、自由落体(或微重力)液滴以及平板液滴等，环境状态由常温常压发展到超临界，实验手段包括高速摄影、显微高速摄影和阴影wCK了大量实验和理论工作，提出了比较经典的乳化液滴微爆模型，到目前仍关注高能赖进口，乳化液的研究也倍受重视，如用均相成核理论分析乳化液滴的微爆机理；速摄影技术观察微重力情况下乳化液滴的燃烧过程，根据摄影图片分析液滴内外层的分离过程并估计液滴的体积和内部水含量[5-6]；俄罗斯科学家研究乳化重油应用于冶金炉的情况[7]。我国科学家在这方面也做出了突出贡献，台湾大学[8]研究乳化液滴的着火、燃烬和微爆，台湾海洋大学[9]关注船用乳化燃料滴的着火延迟和微爆现象。清华大学6研究了乳化液滴的着火和微爆，并进行了数值模拟，目前正致力于催化重整[10-11]，中国科学院采用激光全息摄影技术得到水/柴油乳化液喷雾微米级液滴微爆的清晰照片，在近期研究甲醇等含氧乳化燃料的物性和微爆效应[12]。此外，西安交大、浙江大学、江苏大学和沈阳航空学院等均进行过相应的研究。而且液滴的实验较多，喷雾相对较少，原因是喷雾的滴径为微米级(5-50微米)，察微爆的过程，但分辨率不够；激光全息摄影的分辨率较高，但只是瞬间现象，为了准确把握乳化液喷雾的微爆现象，需要激光全息摄影和高速摄影两种实验手段配合。但是，激光全息摄影实验系统复杂，尚未商品化，据文献查新，截止2003年底尚未发现采用激光全息摄影技术研究乳化液喷雾微爆的实验报道。多组元液雾的相变过程还有许多未知的领域，许多基本的物理现象尚不清晰，为了加深对相关物理概念的理解，应以理论分析为主要手段。以往理论分析不理想的原因除了微爆机理本身的复杂性之外，乳化液的物性参数(粘度和表面张力等)的选取不当可能是其中的主要原因，我们的项目组发现[13-14]：甲醇、水和柴油乳化力与水和柴油的表面张力大致处于一个数量级，乳化液的粘度和雾化特)S).aP.a31度(1度粘液化乳5YYYmuSD70M10W20柴油08222426283032 不高时(“水”相含量10%以下)，乳化液粘度接近柴油；当乳化剂含量及“水”相含量较高时(“水”相含量40%以上)，乳化液的粘度75~6倍。若将乳化液的粘度和雾化特性拟合成经验公式供数值模拟直接引用则具有重要的意义。我们初步研究了甲醇、水和柴油乳化液的流变和雾化特性，工作并不深入，仅得到一些定性结论，需要定量研究。进一步的研究内容包括以下几个方面：(1)乳化剂含量确定，按黄金分割法选择水、柴油和甲醇的含量配制不同组份量配比为1:2；(2)乳化液组份确定，按黄金分割法选择乳化剂含量和粘度配制乳化液，分别(3)选择压力雾化喷嘴，在喷嘴端部取得压力信号，设计触发电路，使喷雾与马尔文粒度仪(Malvern)同步，分别测量上述乳化液的雾化粒径；(4)结合量纲分析法，以柴油的数据(粘度和雾化粒径)为基准，寻找修正因，拟合经验公式。(5)详细研究乳化液“水”相含量、乳化剂含量和粘度对乳化液流变和雾化特性的影响，定量分析乳化液组份、乳化剂粘度和含量对乳化液粘度的影响。(1)设计触发电路，保证喷雾与马尔文粒度仪(Malvern)同步；中“水”相含量为40%左右，流变特性曲线有“拐点”，需要详细地研究该“拐点”的物理意义。(3)经验公式的均方根误差控制在一定范围之内。(1)得出甲醇、水和柴油三组元乳化液粘度和雾化粒径的经验公式，均方根误差应在20%以内，归纳的经验公式可直接应用于乳化液蒸发、微爆的数值(2)量化分析乳化液组份、乳化剂含量和粘度对乳化液粘度和雾化粒径的影响，onF8ofemulsifieddropletsofoilandwaterFuelProcessingTechnology002,(79)：[13]盛宏至，吴东垠，张宏策.柴油、甲醇和水三组元乳化液流变特性的研究.西[14]盛宏至，张宏策，吴东垠.三组元乳化液雾化特性的研究.工程热物理学报，9什么前人尚未解决的问发展替代燃料的具体目标，乳化液是理想的替代燃料之一。甲醇、水和柴油三组元乳化液不仅具有微爆效应，而且是含氧燃料，其排放比较清洁，其次，乳化燃料不易着火，易于储存和运输，也是安全燃料，是目前研究的热点之一。甲醇的来源广泛，可以由天然气、煤和生物质制得，我国富煤少油，特别是可以利用我国大量的高硫高灰分的劣质煤生产。甲醇在火花点火发动机和压缩式发动机上使用的研究已进行多年，有比较成熟的方案可循，积累了丰富的经验。本项研究不仅注重基础研究，为乳化液在内燃机领域的推广应用提供技术支持，还将致力于工程应用，密切关注奥里乳化油和乳化重油等在其它燃烧设备的应用[1-2]，拓展乳化液的应用范围。自乳化液微爆现象发现以来，微爆现象比较明确，但在微爆机理的分析却不尽人意。究其原因，乳化液物性(如粘度和表面张力等)未知可能是主要原因，若以混合液的平均密度代替乳化液密度，其误差并不大，但是，若以水或柴油的粘度代替乳化液粘度会引起较大误差，可见，乳化液物性是进行理论分析的基础；其次，乳化液在管道的输运过程也与粘度特性相关。微爆效应称为“二次雾化”，一次雾化直接影响微爆，研究发现：乳化液喷雾特性又与微爆延迟时间、微爆强度等相关联[3]。人们主要研究乳化液的蒸发、微爆和燃烧特性，我们在近期有关甲醇、水和柴油乳化液流变特性和雾化特性的研究也比较简单，仅得出定性的实验结论，即乳化液的流变特性与针对压力雾化喷嘴的雾化特性受乳化液组份、乳化剂含量和粘度的影响，而且有一定规律性，需要补充实验数据，得出定量的实验结果，归纳经验公式。若以上研究获得成功，还可以继续研究乳化液喷雾的雾化锥角和贯穿距离等宏观雾化效果。乳化液粘度与乳化液组份、乳化剂粘度和含量关系的报道；以往仅注重水/柴油和水/汽油乳化液与柴油或汽油雾化特性的区别，未涉及乳化液组份、乳化剂含量和粘度对乳化液雾化特性的影响。本项目研究乳化液的粘度特性，提出的拟合经验公式可以应用于数值模拟，同时，可以根据乳化液组份及乳化剂含量和粘度的变化调整乳化液粘度，指导发动机和锅炉等能量转换设备的设计和运行，满足工程实际要求，这是本研究本项目得到乳化液的雾化特性与其组份、乳化剂粘度和含量的关系式，依据经验公式可以调整乳化液组份、乳化剂含量和粘度等达到理想的雾化效果，这是本研究的创新点之二。工业试验结果分析.[2]吴东垠，田文栋，魏小林，黎军，盛宏至.燃油锅炉燃烧乳化重油的运行效forIsolatedandClusterHeptaneDropsinNitrogenAtAllPressures.研究以试验工作为主，辅以理论分析。拟采取的研究方案与技术路线如下：油和甲醇含量以及乳化剂含量和粘度配制不同组份的乳化液，选择有代表性的点，减小工作量，测量其粘度；发信号设计触发电路，使喷雾与马尔文粒度仪(Malvern)同步，分别测雾化粒径；验数据寻找修正因子，拟合经验公式。液滴内部的分散相粒径、相对距离以及界面之间的滑移等对流变特性的影相应经验。西安交通大学的多相流研究在国际上享有一定的声誉，硕士期间，师从林宗虎院士进行气液两相流摩擦阻力压力降的研究，该项研究与目前进行的乳化液流变特性相关联；中国科学院采用激光全息摄影技术研究乳化液喷雾的微爆水和柴油多组元乳化液的流变、雾化与微爆特性的研究，发现乳化液组份、乳化剂含量和粘度对乳化液的流变和雾化特性的影响比较明显，而且有规律性；博士后设站单位天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室拥有先进的测试仪器和设备以及精干的学术梯队，目前正在合作导师赵华教授的指导下进行研究工作。本项目组在国家自然科学基金“多组元液雾在高温高压气体中微爆过程的研究”(19682010)和国家重点基础研究计划“高辛烷值燃料均质压燃可控着火燃烧过程的基础研究”(2001CB209204)以及有关企业的支持下按上述方案开展了前期研究工作，并发表了研究论文和申报了专利，在圆满完成国家自然科学基金(19682010)的基础上，发展了新的研究方向，并取得初步研究成果，说明本方案的实验路线和技术路线是可行的，可以进行深入研究，总结其规律性，若以上研究获得成功，还可以继续研究乳化液喷雾的雾化锥角和贯穿距离等宏观雾设计和调试马尔文粒度仪(Malvern)同步控制系统，完成雾化实验的准备进行不同组份、乳化剂粘度和含量时乳化液流变和雾化特性的试验，量化分析各影响因素的相互作用和影响机理，在分析结果的基础上，补做若干实验，完善实验数据。拟合乳化液流变特性和雾化特性经验公式。工作总结，撰写研究报告和论文。研究成果以论文和报告的形式提供。根据不同阶段的结果及时写出论文，在国内外较高水平的杂志上发表，项目中涉及的技术秘密将以申请专利的形式加以在项目组成员的共同努力下，已经掌握醇类、水和柴油乳化液的配制技术，并已获得乳化液粘度和粒度(D32)的初步实验结果，得到了一些定性结论，详细实验数据尚需完善。马尔文粒度仪(Malvern)的工作状态良好，正用于“高辛烷值燃料均质压燃可控着火燃烧过程的基础研究”中测量连续喷雾。现有条件(参加该项目工作的科研人员简况、仪器设备、实验材料、图书资料)与尚缺的条件：本项目为天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室和中国科学院力学研究所天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室拥有先进的测试仪器和设备为本研数字摄像机，摄像机的基本内存512MB，最高摄像速度为10000幅/秒，并配套数据采集系统MCDL(TheMulti-ChannelDateLink)和图像处理软件、数据处理仪和多套发动机台架等。学研究所设计制造的超声波发生器、成都仪表厂生产的NXS-11型旋转粘度计，等的支持下，