加压气体扩散横向大剪切干涉特性研究

发布时间：2021-01-10 07:52

　　在洁净煤技术的研究中,高温高压煤燃烧和煤气化反应机理的研究尤为重要。高温加压燃烧气化条件下,由于反应已处于扩散控制区,提升反应温度已无法提升反应转化率,相反会使反应室的耐火材料烧蚀。因此,通过对高压条件下气体扩散特性的研究,找到扩散控制区的临界温度,具有重要的应用价值。高压条件下煤颗粒表面燃烧气化膜层气体的分子扩散系数是扩散控制区临界温度预测的重要参数,现有的二元气体扩散系数在加压下的理论预测值与实验值相差20%以上,因此,研究高压条件下气体的扩散规律具有重要意义。光干涉法因其无损、高精度等优点,在液相扩散方面已经有了大量应用,而在气相扩散方面则应用较少,这可能是由于气体扩散造成的干涉条纹变化非常小,使后期图像处理难度非常高。横向大剪切干涉这一新兴的干涉技术,比其他干涉法抗震性更强、系统组成更简单,输出条纹与双曝光全息干涉相似,易于分析。其固有的背景条纹恰好可为折射率变化较小的气体扩散过程干涉图像提供“基础条纹”,干涉图像的分析变得简单,十分适合应用于高压气体扩散研究中。本文首次将横向大剪切干涉测量技术用于加压二元气体扩散研究中,用自行研制搭建的10MPa加压扩散装置,分别进行了二元气... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

关于温度和压力对扩散系数的影响的Takahashi关系（曲线处于恒温）

7图 1.2 323.2K 下压力对 CO2-C2H4扩散系数的影响[11] Whitson[28]提出了另一个公式：( )rAB0AB1.07b cPDDρ μμρ++ = 0 .27 0.38ω；c0.05 0.1= + ω；0μ 为低压下的粘滞系数，ω c A cA B cBP = y P + y P；A cA B cBy yω = ω + ω。和 Whitson 称他们提出的公式既适用于高压气相系统也适用于ahashi 的公式相比，这个公式对图 1.2 中所示的气体系的描述要 中的数据进行比较，得到的平均绝对偏差在 14%，最大偏差达令人完全满意。前者需要从图 1.1 中获得数据，后者则需知道

华 中 科 技 大 学 博 士 学 位 论 文陆续有许多高压情况的气体扩散系数发表，包括超临界流体中，图 1.3 为一些超临界流体中的扩散系数[29]，表明从理想气体，扩散系数是比压力的函数，图中没有发现扩散系数与温度的据的比温度很接近，在 1~1.05 间。由图可以看出，直到 0.5 保持常数，在此压力以上，乘积开始减小，当比压力约为 2 时，D在 1.1~1.2、比压力在 2~4 时经常发生超临界萃取，4ABD10

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]横向大剪切量干涉技术及其在物理量检测中的应用[D]. 吕伟.华中科技大学 2011



本文编号：2968350