印刷板路式换热器（PCHE）可兼顾紧凑高效和安全可靠，是一种在浮式液化天然气生产储卸装置（FLNG）中有良好应用前景的换热器型式。综述了PCHE的研究现状，包括PCHE结构分类、换热特性和阻力特性的研究，总结了PCHE在FLNG领域应用的现状，分析了PCHE在FLNG领域应用的难点，包括FLNG中PCHE结构选型、晃荡工况对换热器的影响机制和抑制晃荡导致传热恶化的措施，为应用于FLNG晃荡工况的PCHE设计提供理论依据与研究方向。

采用恒定容积法，在温度353.15、363.15、373.15 K下，测定了CO₂在丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)、二丙二醇甲醚醋酸酯(DPMA)、乙二醇丁醚醋酸酯(BAC)以及乙二醇苯醚醋酸酯(EPA)中的溶解度数据，压力最高可达11.73 MPa。结果表明CO₂在醚酯体系中溶解度受温度、压强的影响较大，压强一定时，CO₂在醚酯中溶解度随温度升高而减小；温度一定时，随着压强增大而增大；相同条件下，CO₂在四种醚酯中溶解度大小为PMA＜ EPA＜BAC＜DPMA。通过变形Clausius - Clapeyron方程，计算得到CO₂在醚酯溶剂中的Gibbs自由能Δ_sol G，溶解焓变Δ_sol H和熵变 Δ_sol S等热力学性质，从宏观热运动角度进一步解释了CO₂的溶解机理，为开发新型CO₂物理吸收剂提供理论支撑。

采用等温溶解平衡法开展碳酸锂在碳酸钠溶液中(278.15～358.15 K)的溶解平衡实验研究，测定平衡体系碳酸锂溶解度和平衡溶液密度，利用E-DH方程对碳酸锂溶解度实验数据进行关联，标准偏差小于0.01；利用Connaughton方程对液相密度数据进行关联，标准偏差小于2×10^-3。实验和计算研究结果表明：在同离子和盐效应协同影响下，碳酸锂在Na₂CO₃-H₂O体系中溶解度随碳酸钠浓度增加先降低后降低趋势变缓，在278.15～358.15 K温度范围内，溶解度转变折点为碳酸钠浓度约为0.1 mol·kg^-1；通过溶解热力学计算，得到碳酸锂在碳酸钠中的溶解焓变(ΔH_d)、熵变(ΔS_d)和Gibbs自由能变(ΔG_d)，结果表明溶解过程为放热、熵减的非自发过程，溶解焓变和熵变随着碳酸钠浓度增加而增加，Gibbs自由能变在0.6 mol·kg^-1出现最大值，且溶解过程为熵控制过程。研究结果将为卤水提锂碳化沉锂过程设计提供基础数据。

在温度分别为293.15、303.15、313.15、323.15和333.15 K及大气压下，系统测定了非对称Gemini离子液体，1-(3-(三甲基铵)丙-1-基)-3-甲基咪唑双氰胺盐([N₁₁₁C₃MIM][N(CN)₂]₂)，分别与乙腈(MeCN)、甲醇(MeOH)、乙醇(EtOH)所组成的二元混合物的密度和黏度。由密度和黏度值分别计算了二元混合物的超额摩尔体积(V_{\mathrm{m}}^{\mathrm{E}})和超额黏度(Δη)。V_{\mathrm{m}}^{\mathrm{E}}和Δη随组成的变化关系由Redlich-Kister方程进行了回归，得到方程参数。结果表明，V_{\mathrm{m}}^{\mathrm{E}}和Δη值与理想溶液间为负偏差，且存在最小值，说明二元体系中[N₁₁₁C₃MIM][N(CN)₂]₂和溶剂分子间相互作用力更强，同时与所研究分子的大小和形状的差异有关。同时，V_{\mathrm{m}}^{\mathrm{E}}和Δη随温度的变化关系表明，温度对研究混合物中的分子间相互作用有很大影响。

从热力学角度出发，揭示了还原条件对高温气基还原过程中颗粒表面铁析出行为的影响规律，提出了通过改变还原气氛调控铁析出形貌的操控方法。研究表明在CO中混入H₂可以加快铁晶粒的生长速率，同时增加还原初期矿粉表面的铁形核数量，导致矿粉表面新生成的金属铁由晶须状转变为致密状。随着CO-CO₂中CO₂含量的升高，矿粉表面新生成的金属铁会由“锋利”的晶须状转变为“仙人掌状”，并且表面铁的分布密度会变小。随着还原温度的降低，矿粉表面铁晶须的强度会变弱。

采用静态法测定了拉莫三嗪在正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、丙酸乙酯、乙酸甲酯6种溶剂中的热力学行为，并采用Apelblat方程和λh方程进行了关联，其结果表明拉莫三嗪的溶解度随着温度的升高而升高，溶解行为由低到高为正丁醇>正丙醇>异丁醇>异丙醇，乙酸甲酯>丙酸乙酯，应用的方程拟合度较好，可用于单体拉莫三嗪热力学行为的预测。在此基础上，采用溶液法制备拉莫三嗪-邻苯二甲酰亚胺共晶，在298.15、303.15 K时，建立了共晶体在异丁醇、丙酸乙酯溶剂中的三元相图，结果表明同一溶剂体系内，随着温度的升高，拉莫三嗪-邻苯二甲酰亚胺共晶区域增大，有利于共晶的形成。同一温度下，拉莫三嗪-邻苯二甲酰亚胺共晶在异丁醇体系的对称性优于丙酸乙酯体系，表明拉莫三嗪-邻苯二甲酰亚胺共晶更易于在异丁醇体系中获得。

环状流是常见的一种气液两相流流型，基于双平行电导探针阵列传感器设计了环状流液膜动态测量系统，以水和空气为介质，进行了气相表观流速15~35 m/s、液相表观流速0.1~0.4 m/s范围内的水平管环状流周向液膜测量实验，分析了水平管环状流的液膜厚度、相界面波动参数的空间分布与发展变化规律。结果表明，水平管环状流底部液膜厚度随气相表观流速的增加而减小，随液相表观流速的增加而增大，但在高液相表观流速时有饱和趋势，对应条件下周向其他位置的液膜厚度持续增大，尤其在45°位置显著增大，下半周液膜分布趋于平缓；由底部到顶部，液膜波速和波频在周向上均呈逐渐减小趋势，与液膜厚度的分布规律一致，大幅度的扰动波主要分布在底部；底部液膜波速和波频随气相表观流速增加而增大，液相表观流速增加时，波速随之增大，但波频无明显变化，对应波长增大。

在基于直接接触换热法的开式吸附热泵系统中，引入预吸附过程或预设传质通道，考察其对蒸汽生成和系统性能的影响。实验结果表明，预吸附蒸汽压力为0.0680 MPa(饱和温度=89.2℃)，系统生成高温蒸汽的平均温度为203℃，系统整体温升为98.4℃，相对于无预吸附系统，生成蒸汽的时间和质量分别增加52.2%和27.0%，系统制热系数和制热功率分别提升28.2%和27.2%。预置树枝状传质通道后，生成蒸汽的时间和质量分别增加了17.8%和8.75%，系统制热系数和制热功率分别提升8.16%和9.05%。预吸附过程使吸附床较快达到整体吸附和热力平衡，缩短蒸汽到达床层出口的时间。预吸附压力越高，系统到达整体吸附平衡的用时越短，蒸汽生成时间越早。传质通道促进吸附床局部平衡的达成，减小局部传质阻力，使部分蒸汽可迅速到达出口。整体和局部吸附平衡的快速达成，均强化了蒸汽的动态生成过程，提升系统整体性能。

通过直径为3、4 mm不同长度的圆柱颗粒填充床的阻力特性实验，研究了颗粒密度对填充床孔隙率的影响，结合文献孔隙率数据修正了孔隙率模型使其在高球形度时预测更准，分析了等效直径的计算方法对Ergun常数的影响，得到圆柱颗粒填充床的阻力特性并与Nemec和Wu的阻力预测模型进行对比，提出新的拟合方法对Ergun常数进行拟合。结果表明：颗粒密度在1156~7947 kg/m3范围内对填充床的孔隙率没有影响；结合文献数据得到圆柱颗粒填充床的孔隙率修正模型；文献中预测不同L/D的圆柱颗粒堆积床的阻力时结果相差较大，Nemec模型要比Wu模型预测准确度高，但也不适用所有L/D下的阻力预测；结合圆柱颗粒填充床孔隙率提出新的拟合方法，拟合Ergun常数时，采用d_ep作为等效直径的拟合优度最高；提出新的Ergun常数表达式，适用于圆柱直径3~4 mm，L/D=1~10的圆柱颗粒，相比于Nemec模型其R²更高，适用范围更明确，因此实用性更强。

建立了单井地热传热数学模型，模拟了单井地热流动换热过程，比较分析了不同保温材料及保温深度对采出水温度和取热功率的影响。结果表明：保温材料热导率和保温深度对系统取热功率有很大影响。当保温材料热导率为0.03 W/( m·K)和0.5 W/( m·K)时，平均取热功率分别 为732.08 kW和640.98 kW；采用热导率为0.03 W/( m·K)的保温材料，保温深度1000 m时流体进出口温差为10.33 K，保温深度为2000 m时流体进出口温差为15.98 K，保温深度为3000 m 时流体进出口温差为17.93 K。实际工程中，可以采用各种材料组合安装的形式对采出井进行保温，保温重点为井深较小处，这样既能保证采出水温，又能节约成本。

纳米流体液滴蒸发现象在电子设备冷却、喷墨打印以及医学检测等领域都有广泛应用。为了研究水基Al₂O₃纳米流体液滴的蒸发特性，建立了纳米流体液滴蒸发的二维瞬态模型，考虑了纳米颗粒输运行为以及液滴内部流动的影响，并采用任意拉格朗日-欧拉法（ALE）捕捉气液运动界面。基于所建立的模型，分析了水基Al₂O₃纳米流体液滴内部Marangoni流、纳米颗粒初始浓度以及基板温度对纳米流体液滴蒸发特性的影响规律。结果表明，液滴内部Marangoni流会影响气液界面温度分布和蒸发速率。由于液滴内部纳米颗粒浓度分布和气液界面温度发生变化，纳米流体液滴的蒸发速率随着纳米颗粒初始浓度和基板温度升高而增加。

基于无黏性双流体简化模型在商业化软件平台上，通过增加用户自定义子程序考察了Gidaspow、Syamlal-O’Brien、Di Felice、Gibilaro、Dallavalle和BVK曳力模型对液固散式流态化CFD模拟结果的影响行为，探讨了相应的影响机制。经与文献中不同颗粒Reynolds数的代表性实验数据对比后发现：BVK和Dallavalle曳力模型对床层膨胀高度和整体固含率的预测精度较高；BVK、Syamlal-O’Brien以及Dallavalle曳力模型给出的床内固含率径向分布较为准确；BVK曳力模型较为准确地再现了颗粒轴向速度的径向分布特征。BVK曳力模型的影响机制与液固散式流态化中颗粒动力学特性相符合，在所考察范围内其预测性能最优；Dallavalle曳力模型在其余5个传统模型中预测性能较优且形式简洁在程序中易于实现。

小通道填充泡沫金属成为近几年强化换热方向的研究热点。以空气和水为工作介质，将PPI为10和20的泡沫金属分别填充到截面为2.5 mm×2.5 mm的T型小通道内，改变泡沫金属的亲疏水性，分别研究弹状流和环状流下气液两相表观流速及亲疏水性对相分离的影响机制。比较亲水、疏水处理及未处理这三种泡沫金属的分离特性发现：无论是弹状流还是环状流，分离效果最好的是亲水处理后的泡沫金属，其次是未经处理的泡沫金属，而进行疏水处理后的分离效果最差，填充泡沫金属的T型通道相分离效果要明显好于未填充的通道。对于亲疏水处理过的T型通道，无论是弹状流还是环状流，T型小通道内侧支管气相采出分率占优，液相采出分率随着液体表观速度的增加而降低，但气相表观速度对液相采出分率影响很小。而泡沫金属PPI的减小会降低气相采出分率，使分配效果更加趋近于均匀分布线。

自然循环系统由于具有固有安全性而被广泛应用于核电站中。等高差自然循环系统是一种特殊的系统，其加热段与水箱之间是通过上下水平段连接。在低流量条件下，这类自然循环系统会发生水箱冷水倒流至上水平段的现象，目前对该现象的研究并不常见。对等高度差自然循环系统的上水平段倒流特性进行了可视化实验研究。实验结果表明，上水平段倒流长度随流量的增加而减小，随着加热段出口流体与倒流流体温差的增大而增加。研究发现，上水平段倒流现象主要受加热段出口流体惯性力和与倒流流体形成的浮升力共同影响，并且倒流现象的发生可以通过Richardson数来判定。

为了更深入地研究低温余热驱动ORC系统的设计与优化，建立了有机朗肯循环蒸气发生器主要热力性能计算模型，基于热力学第二定律，以蒸气发生器单位换热面积工质?升作为性能优化目标函数，选取了R245fa作为循环工质，在给定烟气进口温度以及保证循环工质在蒸气发生器出口为饱和蒸气条件下，对不同工况下的工质质量流速进行优化，并分析了在一系列换热管管径下，烟气入口温度、工质入口压力、管外对流传热系数、单根换热管烟气质量流量对目标函数及工质最优质量流速的影响。结果表明：工质入口压力与管外对流传热系数对最优工质质量流速影响显著，随着工质入口压力与管外对流传热系数的增大，最优工质质量流速增大，对应的换热管径减小；而烟气入口温度、单根换热管烟气质量流量对最优工质质量流速影响甚微。

在无风环境下分别进行了交流介质阻挡放电（AC-DBD）、纳秒脉冲介质阻挡放电（NS-DBD）及射频介质阻挡放电（RF-DBD）等离子体除冰实验研究，采用高速成像技术与红外测温成像技术分别记录除冰过程中介质层表面相变及温度动态变化过程，对比分析了三者的优缺点及传热机理。结果表明，在功率相同的条件下，AC-DBD等离子体激励的温升迅速，加热范围广，除冰实验效果最佳；对于NS-DBD等离子体激励，低压高频的除冰性能明显优于高压低频；RF-DBD等离子体激励放电主要集中在电极条边缘，放电剧烈，但电极间的区域温度较低，导致整体除冰效果不佳。最后，选择除冰效果最好的AC-DBD等离子体激励，在结冰风洞中进行了防冰实验研究。结果表明，AC-DBD等离子体激励整体防冰效果较好，但在防冰过程中，前缘会出现局部结冰，需进一步优化激励器构型及能量，提高AC-DBD等离子体激励防冰效果。

过冷沸腾在高热流冷却场合得到了广泛的应用，如聚变堆偏滤器冷却、压水堆堆芯冷却。其中，过冷沸腾流动阻力是换热系统设计的关键内容之一。试验研究了高热流条件下竖直通道内水的过冷沸腾流动阻力特性，试验段为内径6 mm、长径比44.4的不锈钢圆管。试验参数范围：热通量7.5~12.5 MW/m²，质量流速6000~10000 kg/(m²?s），系统压力3~5 MPa，进口流体温度80~200℃。分析了质量流速、热通量、压力、沸腾数、Jacob数等参数对阻力的影响。结果显示，过冷沸腾流动阻力随着热流及质量流速的增加而增加，随压力增加而减小。将试验数据与文献中的经验关联式作对比，结果表明各关联式的预测误差较大，主要归结于拟合参数及工作流体的差异。研究发现管径尺寸效应也是影响阻力的一个因素，为此在前期成果的基础上，提出了一个添加管径因素修正项的经验关联式，该关联式的预测误差在±18%范围内。

采用阴离子交换法合成了一系列不同Zn和Pt含量的PtSn-Mg(Zn)AlO催化剂用于乙烷脱氢反应。实验结果表明，在水滑石载体中掺杂少量的Zn对乙烷脱氢反应有明显影响。当Zn含量为2%（质量）时Pt基催化剂活性性能最优，在550℃时乙烷初始转化率达到27.1%，2 h平均转化率为21.6%。BET和SEM结果表明PtSn-Mg(Zn)AlO催化剂比PtSn-MgAlO催化剂比表面积更大，TEM结果显示，PtSn-Mg(Zn)AlO催化剂和PtSn-MgAlO催化剂的金属颗粒的平均直径分别为（1.49±0.31）nm 和（2.0±0.23）nm，说明Zn的掺杂在一定程度上改变了催化剂的结构，能减小Pt颗粒的尺寸，更好地分散Pt颗粒，从而改善乙烷催化脱氢反应性能。此外，考察温度对乙烷脱氢反应性能影响，发现温度越高乙烷初始转化率越高，但催化剂越易失活；考察Pt负载量对乙烷脱氢反应性能的影响，发现增加Pt含量并不能使乙烷转化率得到相应倍数的增加，即增加Pt含量反而使Pt的利用率降低了，因此适量降低PtSn-Mg(2-Zn)AlO催化剂中Pt含量对研究乙烷脱氢反应有深远意义。

Pt与载体间的相互作用会影响到本征Pt纳米粒子的催化活性，不同Pt前体制备Pt/CeO₂催化剂会使其表现出完全不同的催化性能。分别采用金属胶体粒子原位沉积法、浸渍法以及浸渍还原的方式制备了Pt/CeO₂催化剂，通过X 射线衍射、程序升温还原、X射线光电子能谱以及高分辨透射电镜对催化剂进行表征，在CO氧化以及甲苯燃烧反应中评价催化剂活性。结果表明，胶体粒子原位沉积法制备Pt/CeO₂催化剂，能够将优先合成好的Pt纳米粒子直接以金属态Pt⁰的形式负载到载体表面，且保证其高度均匀分散，丰富的表面Pt⁰很好地充当了CO、甲苯反应时的活化位点，催化剂表现出优异的性能；浸渍还原法中，Pt纳米粒子之间会发生团聚现象，同时部分Pt又以Pt²⁺的形式与CeO₂之间形成了Pt-O-Ce相互作用，载体表面暴露Pt⁰含量的下降是催化剂表现出较弱活性的主要原因；浸渍法中，以Pt离子对Pt进行负载，Pt完全以Pt²⁺的形式参与到Pt-O-Ce键成键中，表面Pt⁰缺失，催化剂表现出明显的失活现象。Pt/CeO₂催化剂中，起主要活性作用的是金属态Pt⁰，胶体粒子原位沉积法能够实现Pt⁰的直接负载，对于提高Pt基催化剂中Pt的利用率，降低Pt资源消耗都具有重要意义。

HZSM-5分子筛可用于脂肪酸酯催化转化生产芳烃、低碳烯烃等过程。未经过处理的HZSM-5分子筛芳烃产率较低，使用过渡金属改性后的HZSM-5分子筛酸性质发生了改变，能够提高芳烃的收率。以等体积浸渍法对HZSM-5分子筛进行改性，制备了不同锌含量的 Zn/HZSM-5分子筛，并进行了 XRD、XRF、XPS、NH₃-TPD、SEM、TEM、Py-IR、N₂物理吸附-脱附等多种表征，结果表明锌的引入没有改变 HZSM-5的晶体结构，锌物种能均匀分布在 HZSM-5分子筛表面及孔道。棕榈油催化转化实验结果显示Zn含量（质量分数）为3% 的 Zn/HZSM-5有最好的催化效果，芳烃在液相烃类所占比例（质量分数）为87.92%，芳烃收率（质量分数）为59.44%。

高能化学激光是利用大量化学物质的原子受激辐射产生发光现象，为了合理解析这种过程，构建了多物理模型耦合计算体系，所构建的数值模拟体系包含了流场-化学场计算模块、光场计算模块和热-结构计算模块。三种物理过程强烈的时间尺度反差给多物理场耦合计算带来了困难，因而提出了非同步多时间尺度耦合策略，使全三维、高分辨率大尺度化学激光的模拟成为可能，以氧碘化学激光为例，数值解析了超音速化学氧碘激光器流动、光场演变及腔镜系统内各光学元件在激光辐照下的热力学过程，计算结果能直接反映激光器包括功率和光束质量等最为重要的性能指标，是实现高能激光关键问题辨析和优化设计的重要工具。

根据芳烃分子中碳原子所处化学环境的差异，修正分子描述符Randi?连接性指数中碳原子支化度参数δ_i ，提出新的分子描述符Modran；通过对比分析表明描述符Modran对芳烃分子的化学结构具有更好的选择性。分析芳烃沸点的影响因素，采用最优子集选择法，发现Modran一阶和二阶支化度指数、分子极化率和芳环碳原子占比四个分子描述符参数的组合对芳烃沸点具有良好的预测能力，进而建立包含Modran等四分子描述符的线性组合模型和神经网络模型。与Marrero-Pardillo基团贡献法比较，四分子描述符的神经网络模型将芳烃沸点预测的平均绝对误差由12.26 K降低到4.56 K。

首先通过多因素方差分析探讨携水剂用量、反应温度、反应真空度、反应时间、酸醇比对丙烯酸苄酯质量分数及收率的影响，然后以显著因素为输入、综合得分为输出建立Takagi-Sugeno型模糊人工神经网络，最后利用遗传算法优化丙烯酸苄酯合成工艺条件并使用t检验法验证可靠性。研究表明，上述各因素对丙烯酸苄酯合成产物的质量分数与收率同时具有非常显著的影响，预测模型采用5-15-243-1型网络结构，经36859次训练其均方差小于允许收敛误差限0.0050，输出值与期望值呈近似线性关系，训练、测试阶段决定系数0.9999、0.9998。借助遗传算法经149次进化得到最优控制参数，即当携水剂用量为53 ml，反应温度为125℃，反应真空度为0.095 MPa，反应时间为2.2 h，酸醇比为1.4时，丙烯酸苄酯的质量分数、收率及综合得分为99.27%、98.04%、98.78%，经验证该模型亦可靠性良好。

针对污水处理过程中能耗大和罚款高等问题，设计了一种基于工况识别的污水处理智能优化控制系统。为保证工况识别的准确性和实时性，利用自适应遗传算法从多种入水参数中选取参考变量，然后基于建立的历史知识库，对入水实时工况进行识别。针对能耗和罚款的多目标优化问题，基于历史知识的引导，通过智能决策的方法从 p a r e t o 解集中选出最优偏好解，并对知识库进行更新。利用国际基准仿真平台BSM1进行验证，结果表明所提方法有效利用了历史工况的最优解信息，提高了算法的收敛性，降低了计算成本，同时可将能耗和罚款控制在较低的范围。

DhaA能够有效降解化学毒剂芥子气，而环境耐受性差影响了其在军事洗消中的应用。虽然已有研究表明定向进化、化学修饰、固定化有利于提高DhaA在尿素、二甲基亚砜(DMSO)溶液中的稳定性，但DhaA在尿素、DMSO下的变性过程尚不清晰。利用分子动力学(MD)模拟方法研究了DhaA在尿素和DMSO两种体系中的变性过程，结果表明尿素分子通过取代水分子与DhaA形成氢键的方式诱导其变性，并且能够与催化位点形成氢键，造成DhaA底物进出口通道长度增加、通道曲率增大、瓶颈尺寸减小；DMSO分子通过范德华作用进入DhaA疏水空腔，从而诱导DhaA变性，使得DhaA通道长度缩短、瓶颈尺寸增大，造成DhaA发生构象变化。该研究结果揭示了DhaA在两种体系中变性过程的区别，能够为DhaA的进一步稳定化提供理论指导。

近年来低热值气体的利用慢慢进入大众视野。为了加大对低热值气体的利用，实现低热值气体的清洁排放，自行搭建了多孔介质实验台，探究乙烯在自由堆积氧化铝小球中的预混燃烧的污染物排放规律。在改变当量比、流速以及空隙率等工况下进行乙烯的燃烧并对出口烟气进行数据采集，分析在不同工况时的污染物排放情况以及乙烯转换率。实验结果表明多孔介质燃烧技术是一种可以高效清洁处理热值气体的燃烧方式，在较好的实验工况下CO的排放可以降低至125~187 mg/m³，NO的排放与当量比有关，和流速以及空隙率关系不大，整个实验过程中的NO出口浓度低于16 mg/m³。稳定燃烧情况下乙烯的转化率在80%～90%之间。实验结果对于高效清洁地处理低热值气体具有一定指导意义。

为提高微藻的综合利用效率，使用不同的溶剂系统分别对干、湿微拟球藻进行油脂萃取，并对脱脂后的藻渣进行水热液化实验，探究溶剂萃取脱脂对微藻水热液化产物的影响。溶剂萃取的结果表明，极性溶剂对油脂的萃取率达到25.0%，但对脂质的萃取缺乏选择，萃取物的脂肪酸甲酯产率仅为29.68%；混合溶剂萃取的脂肪酸甲酯回收率达到57.70%。脱脂后的微拟球藻水热粗油产率为27.7%~34.6%，氮含量为5.29%~6.68%，主要由脂肪酸、脂肪酸酯、脂肪酸酰胺、长链烃类、胺类、含氧化合物和含氮杂环化合物组成。经甲醇萃取后的湿藻水热粗油产率为34.6%，氮含量为5.44%，过程能耗低，表明甲醇萃取湿藻结合水热液化具有一定的应用前景。

污垢沉积过程十分复杂。管材的种类、海水的成分、盐度和温度等因素都会影响污垢的沉积特性。选用人工海水为工质，在温度为80℃，盐度为6%、8%和10%时，对静态条件下铜管和钛管表面污垢的沉积特性进行对比研究。通过实验得出，金属表面污垢质量增量在盐度为8%时最大。钛管表面污垢主要以片状的Mg(OH)₂和少量的CaCO₃为主，而铜管表面的Mg(OH)₂晶体成团聚形态，并且表面附着大量的方解石CaCO₃和少量的文石CaCO₃。在相同盐度下，两种金属表面污垢的沉积趋势不同。在金属表面没有观察到CaSO₄形态的晶体析出。

氯气的活化氧化腐蚀是生物质锅炉过热器腐蚀的主要原因之一。为探究活化氧化腐蚀循环中FeCl₂与O₂的反应机理，本文利用Material Studio中的DMOl³模块，基于密度泛函和过渡态理论，优化了各反应物、产物、中间体和过渡态的几何构型。通过频率分析证实了中间体和过渡态的真实性。结果表明，FeCl₂与O₂反应生成Fe₃O₄的过程中逐次生成3个Cl₂分子，其中第三个Cl₂逸出生成Fe₃O₄需要吸收高达300.4 kJ/mol的能量，为反应路径的速率决定步骤。

双金属催化滤料生物滤池替代传统生物滤池，作为超滤膜系统的预处理工艺，可提高三氮的去除效率，保证产水水质稳定，显著减缓超滤膜污染，延长膜使用寿命。生物催化滤池内催化还原反应促进反硝化系统的进行，保证了水中硝酸氮和亚硝酸氮的分解去除；研究表明，生物催化滤池预处理较常规生物滤池可将TOC的去除率由73.2%提高到81.5%，其增加部分的主要成分为可引起膜污染的芳香蛋白类和富里酸类有机污染物。此外，双金属催化滤料增加了滤池的过滤精度，其出水胶体平均粒径明显小于常规生物滤池。催化还原反应产生的铁离子在过滤紊流的环境中微絮凝，进一步去除了微污染水源水中的胶体和悬浮物，减轻了胶体颗粒对超滤膜的污染。除具有常规滤池的生物降解、过滤作用外，双金属催化滤料生物滤池还具有催化还原和微絮凝的协同作用，显著提高了水中有机污染物和胶体颗粒的去除率，超滤膜污染得到有效减缓。

以256 m²烧结机O₃氧化烧结烟气中NO过程为研究对象，采用CFD数值模拟方法考察了含O₃喷射气体与烧结烟气流动及NO低温氧化特性。通过与76步复杂反应机理的对比验证了11步简化机理的适用性，分析了反应温度、O₃/NO摩尔比以及O₃分布特性对NO氧化效率和不同价态NO _x 转化率的影响规律。通过对简单结构反应器的模拟结果表明：NO₃稳定性较差，烟道内主要氧化产物为NO₂与N₂O₅；随反应温度升高，NO氧化效率基本保持不变，NO₂转化率提高且提升速率逐渐增大而N₂O₅呈相反规律；随O₃/NO摩尔比增大，NO氧化效率提高但提升速率逐渐减小，NO₂转化率先增大后在摩尔比高于1.25时开始减小，而各工况均产生N₂O₅且生成量逐渐增大，其原因为射流核心区可提供高O₃/NO摩尔比条件；通过优化O₃分布器结构改善O₃与烟气接触与混合条件，O₃与NO摩尔比为1.0、停留时间为0.87 s时NO氧化率可提高约12.8%，摩尔比为2.0、停留时间为1.73 s时N₂O₅转化率可提高约15.6%。

在固定床吸附反应器内对两台300MW等级燃煤发电机组循环流化床锅炉和煤粉锅炉飞灰样品进行气相零价汞吸附实验，通过改变实验工况研究温度、入口汞浓度和入口气体流量对飞灰汞吸附能力的影响。采用颗粒内扩散模型、准一阶和准二阶动力学模型、耶洛维奇（Elovich）模型对实验数据分别进行拟合，从动力学的角度探讨两种锅炉飞灰对气相零价汞吸附的影响机制以及两种锅炉飞灰与气相零价汞之间吸附动力学行为差异。结果表明：相同工况下循环流化床锅炉飞灰汞吸附过程的穿透时间和平衡吸附量远大于煤粉锅炉飞灰。吸附温度为150℃时，两种锅炉飞灰对气相零价汞的平衡吸附量最大。由于外扩散阻力随气体入口流量的增加而减小，入口汞浓度的增加可提高传质推动力，飞灰对汞的吸附得以增强。动力学分析表明飞灰的零价汞吸附由外扩散、内扩散和表面化学吸附共同控制，其中表面化学吸附是该吸附过程中的控制步骤；准二阶动力学模型和Elovich动力学模型更适合于描述该吸附过程。相同实验条件下，循环流化床锅炉飞灰吸附过程拟合所得的颗粒内扩散系数、准一阶动力学常数和初始吸附速率均大于煤粉锅炉飞灰。

以生活污水为处理对象，采用碳纤维填料制成序批式生物膜反应器（sequencing batch biofilm reactor，SBBR），采用N₂+O₂联合曝气的方式，通过改变N₂和O₂的比例，稳定系统内DO浓度为1.5 mg/L，考察不同曝气强度（30、20和10 L/h）下系统脱氮性能及N₂O释放特性。异养菌和硝化菌共生于生物膜内，异养菌位于外层，硝化菌位于内层，曝气强度降低有利于外部异养菌大量增殖，生物膜厚度增加。曝气强度为30 L/h和10 L/h条件下，SBBR系统\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}^{+}-\mathrm{N}去除率分别为95%以上和79.2%±1.6%，同步脱氮效率分别为46.2%±2.6%和62.1%±2.3%，N₂O产率分别为6.25%±0.6%和2.93%±0.43%。缺氧阶段，反硝化过程和PHA（聚β–羟基烷酸酯）积累同时发生；好氧阶段，PHA呈先增加后减少的趋势。初始阶段增加的PHA为后续同步发生的反硝化过程提供了电子供体。AOB的好氧反硝化过程和异养菌反硝化过程均可导致N₂O的产生。曝气强度降低导致水力剪切力下降，生物膜内缺氧范围扩大，缺氧区N₂O停留时间延长，利于其反硝化减量。曝气强度由30 L/h降至10 L/h，微生物胞外聚合物（EPS）分泌减少，PS/PN（多糖/蛋白质）由8.59 mg/mg降至6.58 mg/mg,生物膜致密性降低，碳源和N₂O以扩散形式进入缺氧区域能力增强，N₂O释放量降低。

以稻草秸秆为原料，经过SO₃微热爆预处理、木质素降解、漂白等工序制备出了稻草秸秆综纤维素，并将其用作片剂崩解剂进行了性能评价。参照《中国药典》(2015版)中的有关规定，检测了稻草秸秆综纤维素的各项指标；以阿司匹林为模型药物，以市售微晶纤维素为对照，测定了稻草秸秆综纤维素的崩解性能。结果表明，稻草秸秆综纤维素质量符合《中国药典》(2015版)中的相关规定，且崩解性明显优于市售微晶纤维素，可用作片剂崩解剂。在稻草秸秆综纤维素用量为3％~5%时即可达到微晶纤维素用量为15%~20%的崩解效果，这一效果的呈现与稻草秸秆综纤维素的形态结构以及含有半纤维素组分有着密切联系。

铬渣是铬铁矿生产铬盐剩下的尾矿，因含有大量铬铁铝镁元素，也是一种二次资源。采用湿法冶金工艺回收铬渣中铬、铁、铝、镁，以浓盐酸作为浸提剂，考察了液固比、浸出温度以及时间对铬、铁、铝、镁浸出效果的影响。结果表明，最佳浸出条件为：盐酸浓度12 mol·L^-1，液固比5.6 ml·g^-1，浸出温度110℃，时间6 h，该条件下铬浸出率为67.76%，同时铁铝镁浸出率分别达到89.89%、93.99%和95.21%。铬、铁、铝、镁在铬渣中存在物相不同造成了其浸出率之间的差异。此外，铬、铁、铝、镁浸出过程均符合未反应缩核模型，且主要受界面化学反应控制，其表观活化能分别为102.31、78.10、66.44和81.66 kJ·mol^-1。

液流电池通常采用对角平推流流场，会形成电解液滞留区，造成电池局部浓差极化大，影响综合性能。鉴于此，提出了一种基于框架设计的流场优化方法，通过设计电极框架，可以得到“蛇形流道”和“平行流道”两类流场。以全钒液流电池为例，通过数学建模，研究了不同流场结构和参数对于多孔电极内电解液流动特性、电化学反应和温度变化特性的影响规律。计算结果与实验结果一致性良好，结果表明：电解液在“平行流场”内的流动均匀性比在“蛇形流场”内好，且不存在滞留区，同时在“平行流场”内浓差极化也较“蛇形流场”低；此外，对于同样的电极面积，在电极内部的“平行流道”越多，电解液的流速分布越均匀，反应特性越好。

利用巯基与环氧的点击反应，向环氧体系中引入二醇结构，并通过硼酸酯键对其进行交联，制备了一系列不同流变性能和玻璃化转变温度的可塑环氧树脂材料。研究了不同的配方对材料性能的影响，结果表明通过改变交联剂与动态链结的比例，体系的流变性能可以被调控；另一方面，改变软硬环氧组分的比例可以使材料的玻璃化转变温度在14.6~36.5℃之间调节。制备了该可塑环氧树脂与密胺通孔泡沫的复合材料，该材料具备良好的快速自黏结性能。材料断裂后，在10 s内即可达到最大黏结强度，且经多次拆卸-黏结循环后，黏结强度可以保持在约0.06 MPa。

将泥炭破碎、粉磨、浸渍磷酸后，压块成型、再破碎，置于管式炉经不同活化温度、活化时间制得活性炭。对浸渍磷酸后的泥炭样品在氮气下进行热重分析；测定活性炭样品的碘吸附值、亚甲蓝吸附值和焦糖脱色率，利用气体吸附仪、激光拉曼光谱、傅里叶变换红外光谱和扫描电子显微镜分别表征其孔结构、碳结构、表面化学和微观形貌。结果表明：泥炭在磷酸活化过程中发生了交联反应，炭化/活化最大失重温度从300℃附近降低至200℃附近；随着磷酸浸渍比和活化温度的升高，活性炭中的无规则石墨层增多、羟基含量减少；磷酸浸渍比增加时，孔隙逐渐发达、吸附性能增强、2~5 nm孔段孔容增大；活化温度升高时，孔隙先收缩(400~550℃)后发生破坏(600℃)、吸附性能下降、2~5 nm孔段孔容减小；随着活化时间延长，活性炭的羟基含量先大幅减小(120~150 min)后无规律变化，孔隙先扩大(120~180 min)后收缩(>180 min)，吸附性能>180 min后迅速下降，碳结构和2~5 nm孔段孔容无显著变化。在磷酸浸渍比1.5、活化温度500℃、活化时间180 min条件下，制得活性炭的比表面积为678.52m²·g^-1，2~5 nm孔段的孔容达0.1475 cm³·g^-1、占总孔容比率为31.04%、占中孔容比率为70.24%。

利用混合强酸对炭黑(CB)进行氧化处理，并以有机硅树脂为基体制备了CB涂层。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、矢量网络分析(VNA)等方法对制备的4种不同填充量的涂层样品进行微观结构和电磁性能表征。微观结构分析表明：CB颗粒尺寸为纳米级，直径大小约为60 nm，氧化处理后的表面形态呈“褶皱”状；制备的CB涂层表面平整、厚度均匀，密度仅为1.1 g/cm3，兼具轻质柔性的特征。微波反射率测试结果显示，在8～18 GHz范围内，涂层样品均表现出了优异的微波吸收性能。当填充量为3.7%时，厚度仅为1.6 mm的涂层有效吸波频宽达到5.13 GHz，吸波强度为-26.5 dB；当填充量为2.3%时，厚度为1.9 mm的涂层有效吸波频宽达到最大值(5.44 GHz)，覆盖整个Ku波段，厚度为2.5 mm的涂层有效吸波频宽为4.44 GHz，覆盖整个X波段。

以Si、Al₂O₃、MoSi₂微粉和生物竹材为原料，采用包埋烧结法分别制备出SiC多孔材料、Al₂O₃/SiC、MoSi₂/SiC复合材料。采用XRD、SEM及波导法测试其物相组成、显微结构及吸波性能。结果表明：MoSi₂/SiC复合材料的厚度为2 mm时有明显的吸波特性，有效吸收带宽在X波段的9.65~12.4 GHz频率范围内达2.75 GHz，且最低反射损耗为-38.27 dB。Al₂O₃/SiC复合材料孔道内的Al₂O₃与SiC晶须交缠，形成大量电偶极矩，产生介电损耗；MoSi₂/SiC复合材料除介电损耗外还存在电阻损耗，使得复合材料电磁损耗增加，是较有前途的结构功能吸波材料。

以大容积车载液化天然气(LNG)气瓶为研究对象，分析不同充装量和不同筒体长度下的各阶共振频率随这两个参数变化的规律。当筒体长度不变时，随着充装量的增加，气瓶共振频率逐渐减小，按照标准最大允许充装率90%时，气瓶一阶共振频率已减小到国标允许的40 Hz以下，使用时容易引起气瓶内胆轴向窜动引发失效。当充装率90%保持不变时，随着筒体长度的增加，气瓶共振频率也呈现减小的趋势，当筒体长度为原长的0.8倍时，气瓶共振频率便低于40 Hz，而且随着长度增加将进一步降低，产生共振可能性加大，不满足国家对车载气瓶共振频率的要求。上述研究说明，评价气瓶抗振性能时应考虑内部介质充装率的影响，建议采用最大充装率为90%的气瓶作为判定该类型气瓶共振频率是否达标的条件。另一方面，当采用增加筒体长度扩大盛液容积时要注意共振频率随筒体长度降低的问题，避免结构振动破坏。

以甲烷为代表性气体，研究了在10%浓度甲烷的闭口管道中设置不同孔型、不同尺寸的带孔障碍物对可燃气体爆炸火焰和压力传播的影响。研究发现：设置障碍物隔板时，爆炸超压在穿过障碍物前缓慢增长，并受障碍物影响继续增大，在到达盲板前快速降低。火焰传播速度先缓慢增加，并在通过障碍物隔板前下降，在穿过开孔后急剧上升至最大值。随着障碍物隔板的开孔面积减小，其造成的气流喷射作用会明显增强，负压抽吸作用造成的影响增大，会导致障碍物前后超压分布更加不均匀，在障碍物隔板前的火焰传播速度下降幅度增加。同阻塞率条件下，最大超压和火焰传播速度均受到不同孔型的影响，火焰在穿过带孔障碍物隔板时，圆形开孔相对方形开孔和正三角形开孔更符合火焰球形发展规律，正三角形孔内切圆比方形孔小，火焰受到的影响更大，湍流更加明显，导致火焰速度和压力上升更加明显。不同孔型的最大超压关系为P _三角孔>P _方孔>P _圆孔>P _空载管道，火焰传播速度关系为v _三角孔>v _方孔>v _圆孔>v _空载管道。

内浮顶罐的油气泄漏会给油罐区的安全和环境带来潜在的危害。基于CFD及其Realizable k-ε湍流模型，建立了内浮顶罐的风场和油气浓度场数值模拟方法，并通过风洞实验验证其可行性。之后，重点讨论单罐、双罐、四罐情况下的流场与浓度场分布。结果显示：紧贴浮盘边圈缝隙泄漏上方的油气浓度最高，容易产生火灾等危险；罐组之间存在相互影响作用，由于前方罐的阻挡作用，后方的罐内风速较小，容易产生油气叠加，导致油气浓度高于前方罐，更容易达到爆炸极限。无论从安全、环保还是人员健康方面，都应采取相应措施及时监控。