完整版博士后基金正文

1、申 請(qǐng)須知1、申請(qǐng)者必須認(rèn)真閱讀現(xiàn)實(shí)執(zhí)行的?中國(guó)博士后科學(xué)基金資助條例?,并按該條例有關(guān)規(guī)定進(jìn)行申請(qǐng).2、申請(qǐng)者打字填寫如不具備打字條件時(shí),請(qǐng)用鋼筆或圓珠筆正楷書寫, 不要用鉛筆填寫本表1至6頁(yè),并由二位推薦人在7至8頁(yè)分別填寫推薦 意見,報(bào)所在設(shè)站單位含經(jīng)批準(zhǔn)招收博士后的非設(shè)站單位,下同 .經(jīng)設(shè) 站單位在9頁(yè)填寫審核意見后再用B5復(fù)印紙進(jìn)行復(fù)制.3、每位申請(qǐng)者需向中國(guó)博士后科學(xué)基金會(huì)交納評(píng)審資料費(fèi)100元人民幣,未交納的,不予受理.4、各設(shè)站單位于每年三月十日至三月三十一日或九月十日至九月三十日 期間將本單位所有申請(qǐng)者的?申請(qǐng)表?一式六份,必含原件和評(píng)審資料 費(fèi)集中匯至中國(guó)博士后基金會(huì).5.

2、本表封面上的“原件和“復(fù)印件系指本份材料是原件或復(fù)印件,請(qǐng)?jiān)?相應(yīng)的方框內(nèi)打“,；“編號(hào)系指申請(qǐng)進(jìn)站時(shí),全國(guó)博士后管委會(huì)辦公室 或有關(guān)省、市對(duì)博士后研究人員的統(tǒng)一編號(hào)；“投送學(xué)科系指申請(qǐng)資助項(xiàng)目所屬的學(xué)科領(lǐng)域.假設(shè)是交叉學(xué)科或跨學(xué)科,那么應(yīng)填寫所涉及的主要學(xué)科名 稱.學(xué)科須按國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)公布的標(biāo)準(zhǔn)名稱填寫.6、填表必須實(shí)事求是,認(rèn)真詳實(shí),不得虛報(bào)或留空.有的欄目如無(wú)內(nèi)容可 填,請(qǐng)寫上“無(wú)、“未等字；假設(shè)填寫不下,可另附紙.姓 名 吳東垠 性別 男 出生年月 66.12 民族 漢博士后日常經(jīng) 國(guó)家資助,單位自籌 企業(yè)提供企業(yè)博士后 費(fèi)來(lái)源來(lái)自重大科研工程經(jīng)費(fèi)工程博士后學(xué) 位 情 況學(xué)位獲得年

3、月攻讀學(xué)位單位學(xué)位論文題目導(dǎo)師學(xué)士89年7月東北電力學(xué)院燃煤鍋爐結(jié)焦的 成因和防治王建國(guó)碩士92年12月西安交通大學(xué)氣液兩相流沿水 平并聯(lián)管束集箱 的壓力變化的研 究林宗虎博士03年3月中國(guó)科學(xué)院 力學(xué)研究所醇類、水和柴油多 組元乳化液的流 變、霧化與微爆特 性的研究盛宏至主要研究工作經(jīng)歷起止年月單位研究工作職務(wù)自1992年7月 至1998年3月原電力部 熱,研究院電站鍋爐的 運(yùn)行診斷工程師自2003年7月 至今天津人學(xué)內(nèi)燃機(jī) 燃燒學(xué)國(guó)家重點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)室高辛烷值燃料 均質(zhì)壓燃可控 著火燃燒過程 的根底研究博士后主要研究成果：已發(fā)表在國(guó)內(nèi)外核心學(xué)術(shù)刊物上的論文題目、全部作者署名順序、發(fā)表時(shí)間、刊登論

4、文的刊物名稱以及被SCI、EI、SSCI收錄、引用的情況：獲得專利的名稱、內(nèi)容和號(hào)：有何創(chuàng)造創(chuàng)造、技術(shù) 革新、工藝設(shè)計(jì)和過程等.請(qǐng)務(wù)必具體說(shuō)明以上成果的科學(xué)價(jià)值、應(yīng)用 前景、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益以及本人在這些成果中的主要奉獻(xiàn)及所獲得 獎(jiǎng)勵(lì)的名稱、等級(jí)和獲獎(jiǎng)人的排名順序.一、主要發(fā)表論文：1,吳東垠,林宗虎.水平并聯(lián)管子系統(tǒng)中氣液兩相流在聯(lián)箱內(nèi)的壓力分布研究.熱能動(dòng)力工程,1994 (3): 1681752,吳東垠,林宗虎,氣液兩相流流經(jīng)突縮再突擴(kuò)管道的壓力降研究,熱能動(dòng)力工程,1995 (6): 3663703.吳東垠,一臺(tái)350 MW機(jī)組鍋爐一級(jí)過熱器爆管分析 ,熱力發(fā)電,1997 (5):

5、33-364,吳東垠.切向燃燒鍋爐水平煙道煙溫偏差的起因及改良舉措,電站系統(tǒng)工程,1997 (4): 34365,吳東垠,整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)發(fā)電系統(tǒng),電站系統(tǒng)工程,1997 (6):14 6,吳東垠.田文棟,魏小林,黎軍 ,多組元液霧在高溫高壓氣體中微爆過程的研 究.節(jié)能,1999, 17 (5): 3-67,吳東垠.田文棟,魏小林等 ,壓力熱回收鍋爐的Z構(gòu)和技術(shù)要點(diǎn),中國(guó)電力,1999, 32 (12): 37-40 (EI 檢索)8,吳東垠,田文棟,魏小林等,奧里乳化油工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果分析 ,燃燒科學(xué)與技術(shù), 2000, 6 (2): 120-123 (EI 檢索)9,田文棟,魏小

6、林,吳東垠等 ,非均勻布風(fēng)對(duì)流化床埋管換熱特性的影響,工程熱物理學(xué)報(bào),2000, 21(5): 619-622 (EI 檢索)10,吳東垠:田文棟,魏小林等,燃油鍋爐燃燒乳化重油的運(yùn)行效果,新能源,2000, 22 (2): 151711 .李寶巖,馬玉峰,白少義,吳東垠 .超臨界鍋爐的現(xiàn)狀與開展趨勢(shì) ,中國(guó)電力, 2000, 33 (11) : 10-13 (EI 檢索)12 .盛宏至,吳東垠,張宏策,柴油、甲醇和水三組元乳化液流變特性的研究,西安交通大學(xué)學(xué)報(bào), 2002, 36(10): 10791083 (EI檢索)13 .盛宏至,張宏策,吳東垠_三組元乳化液霧化特性的研究,工程熱物理學(xué)

7、報(bào),2003, 24(5) : 88588714,吳東垠,魏小林,盛宏至等,爐內(nèi)配風(fēng)方式對(duì)鍋爐經(jīng)濟(jì)性的影響,工程熱物理學(xué)報(bào),2004,已錄用待發(fā)表,上述論文主要涉及氣液兩相流、煤的燃燒、乳化液的流變、霧化和燃燒特性 的內(nèi)容,各學(xué)科知識(shí)可以相互啟發(fā),在以往工作積累的根底上,目前正深入研究 醇類、水和柴油乳化液的流變、霧化和燃燒微爆特性.碩士期間,師從林宗虎院 土,進(jìn)行氣液兩相流沿聯(lián)箱壓力變化的研究,得到的經(jīng)驗(yàn)公式可以指導(dǎo)工程實(shí)際.博士期間,師從盛宏至研究員,進(jìn)行醇類、水和柴油多組元乳化液的流變、霧化 與微爆特性的研究,開展了醇類、水和柴油多組元乳化液的配制方法,并申請(qǐng)了 國(guó)家創(chuàng)造專利,同時(shí),采用

8、高速CCD攝影技術(shù)驗(yàn)證了乳化液噴霧微爆的全息實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并觀察到了乳化液噴霧只要環(huán)境溫度和壓力適宜,在噴霧的不同時(shí)刻和 不同位置均可以發(fā)生屢次微爆的現(xiàn)象,特別是發(fā)現(xiàn)了乳化液的流變和霧化特性與 乳化液組份、乳化劑粘度與含量的關(guān)系,在可查閱的文獻(xiàn)中尚未見到類似的報(bào)道, 但是,作者也僅進(jìn)行了初步研究,對(duì)此內(nèi)容進(jìn)行深入的研究將作為本申請(qǐng)書的主 要內(nèi)容.二、專利：1 .吳東垠,黎軍,盛宏至.含有柴油、醇和水的乳化液及其制備方法 .創(chuàng)造專利, 申請(qǐng)?zhí)?1144862.8 該專利系國(guó)家創(chuàng)造專利,于 2001年12月受理,2003 年6月公示至今本創(chuàng)造涉及一種液體燃料及其制備方法,特別是涉及一種含有醇、水和柴油

9、 的乳化液新型液體燃料及其制備方法.2 .吳東垠.高效旋風(fēng)別離器實(shí)用新型,申請(qǐng)?zhí)?200320210984.2本實(shí)用新型涉及一種高效旋風(fēng)別離器,屬于氣固、氣液和液固兩相流別離的 裝置,特別適用于氣固兩相旋流別離.二、參加工程：1 .作為中國(guó)IGCC示范工程技術(shù)可行性研究課題組的成員,完成了 “我國(guó)整體 煤氣化聯(lián)合循環(huán)IGCC示范電站初步方案分析,目前天燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī) 組正在北京京豐熱電有限責(zé)任公司安裝.2 .參與起草了由原電力部、機(jī)械部和國(guó)家科委組織的“超臨界鍋爐假設(shè)干關(guān)鍵技 術(shù)的工程書,目前超臨界機(jī)組在國(guó)內(nèi)已有十余家的運(yùn)行業(yè)績(jī),但均為進(jìn)口機(jī)組或技術(shù),國(guó)產(chǎn)示范電站正在上海外高橋電廠安裝.3 .

10、作為原電力部 “國(guó)產(chǎn)300 MW機(jī)組運(yùn)行實(shí)績(jī)的調(diào)研分析調(diào)研組的成員,負(fù) 責(zé)鍋爐局部.4 .完成近30余臺(tái)不同型號(hào)電站鍋爐的運(yùn)行診斷,為企業(yè)創(chuàng)造了較大經(jīng)濟(jì)效益.5 .負(fù)責(zé)均衡等速飛灰取樣器和煤粉取樣器的技術(shù)完善和推廣工作,特別是飛灰 取樣器已應(yīng)用于百余家電站,產(chǎn)值近500萬(wàn)元,目前仍在推廣應(yīng)用中.6 .開發(fā)的電站鍋爐蒸汽吹灰器密封系統(tǒng)優(yōu)于國(guó)外技術(shù),經(jīng)過華能楊柳青電廠3年多的可靠運(yùn)行,成為該電廠蒸汽吹灰器密封備件的唯一供貨單位,已爭(zhēng)取 經(jīng)費(fèi)近80萬(wàn)元.7 .國(guó)家自然科學(xué)基金(19682021) “多組元液霧在高溫高壓環(huán)境中微爆過程的 研究是博士論文的主要研究?jī)?nèi)容,已結(jié)題.不僅圓滿完成任務(wù)書的內(nèi)容,

11、 還發(fā)現(xiàn)了乳化液的流變特性和霧化特性與乳化液組份、乳化劑含量和粘度等 的關(guān)系,該項(xiàng)內(nèi)容還很少有人研究,目前正在進(jìn)行深入的研究.8 .參加中國(guó)科學(xué)院重點(diǎn)工程(KY95T-03-02 )和國(guó)家重點(diǎn)根底研究方案 (G1999022101)的研究工作,并發(fā)表了科研論文.9 .目前正進(jìn)行國(guó)家重點(diǎn)根底研究方案(2001CB209204) “高辛烷值燃料均質(zhì)壓燃可控著火燃燒過程的根底研究,已取得階段性的科研成果.四、獲獎(jiǎng)1獲1996年度原電力部熱工研究院科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)2獲2002年度中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所?郭永懷獎(jiǎng)學(xué)金?申請(qǐng)資助工程情況名 稱中文醇類、水和柴油乳化液的流變和霧化特性研究央義Study of t

12、he Rheology and Atomization Characteristics of the Diesel, Water/Methanol Emulsions研究類別根底研究上 應(yīng)用研究_ 技術(shù)開發(fā)_工程來(lái)源國(guó)家重點(diǎn)工程_省'巾或部門重大工程_自選工程863高科技研究工程_國(guó)家自然科學(xué)基金工程 上其他工程研究經(jīng)費(fèi) 來(lái)源及 數(shù)額國(guó)家重點(diǎn)根底研究方案2001cB209204 120萬(wàn)；國(guó) 家自然科學(xué)基金19682021 12.6萬(wàn).經(jīng)費(fèi)共計(jì)132.6 萬(wàn)元.工程的具體內(nèi)容、預(yù)期目標(biāo)及國(guó)內(nèi)外在這方面研究的現(xiàn)狀:自20世紀(jì)60年代,全球石油的消費(fèi)量就超過煤炭成為能源的主體,人們歷來(lái)重視

13、節(jié)油、環(huán)保以及開展替代燃料,乳化液就是替代燃料之一.前蘇聯(lián)科學(xué)家在 1965年最早發(fā)現(xiàn)了乳化液滴的微爆現(xiàn)象1,當(dāng)時(shí)研究手段落后,工作曾一度中斷,后來(lái)由于超聲乳化技術(shù)及測(cè)試手段的開展,特別是70年代的石油危機(jī),人們又重視乳化液,到目前仍保持濃厚的興趣.就液滴而言,包括掛滴、懸滴、自由落體或微重力液滴以及平板液滴等, 環(huán)境狀態(tài)由常溫常壓開展到超臨界,實(shí)驗(yàn)手段包括高速攝影、顯微高速攝影和陰影 法等.美國(guó)就進(jìn)行了較多的研究,Law, C.K等對(duì)乳化液滴的蒸發(fā)、燃燒和微爆進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)和理論工作,提出了比擬經(jīng)典的乳化液滴微爆模型,到目前仍關(guān)注高能 燃料滴的微爆效應(yīng)2-3, W.A.Sirignano研究

14、液滴的滴內(nèi)循環(huán)4;由于日本石油完全依 賴進(jìn)口,乳化液的研究也倍受重視,如用均相成核理論分析乳化液滴的微爆機(jī)理； 也用高速攝影技術(shù)觀察微重力情況下乳化液滴的燃燒過程,根據(jù)攝影圖片分析液滴內(nèi)外層的別離過程并估計(jì)液滴的體積和內(nèi)部水含量5-6;俄羅斯科學(xué)家研究乳化重油應(yīng)用于冶金爐的情況7.我國(guó)科學(xué)家在這方面也做出了突出奉獻(xiàn),臺(tái)灣大學(xué)8研究乳化液滴的著火、燃燼和微爆,臺(tái)灣海洋大學(xué)9關(guān)注船用乳化燃料滴的著火延遲和微爆現(xiàn)象.清華大學(xué)研究了乳化液滴的著火和微爆,并進(jìn)行了數(shù)值模擬,目前正致力于催化重整llu"IJ,中國(guó)科學(xué)院采用激光全息攝影技術(shù)得到水/柴油乳化液噴霧微米級(jí)液滴微爆的清楚照片,在近期研究

15、甲醇等含氧乳化燃料的物性和微爆效應(yīng)12.此外,西安交大、浙江大學(xué)、江蘇大學(xué)和沈陽(yáng)航空學(xué)院等均進(jìn)行過相應(yīng)的研究.人們主要研究乳化液的燃燒和微爆等特性,并以實(shí)驗(yàn)為主,理論分析并不完善,而且液滴的實(shí)驗(yàn)較多,噴霧相對(duì)較少,原因是噴霧的滴徑為微米級(jí)5-50微米,噴霧速度又高3-300米/秒,顯微攝影的分辨率高,但視場(chǎng)較??；高速攝影可以觀察微爆的過程,但分辨率不夠；激光全息攝影的分辨率較高,但只是瞬間現(xiàn)象,為 了準(zhǔn)確把握乳化液噴霧的微爆現(xiàn)象,需要激光全息攝影和高速攝影兩種實(shí)驗(yàn)手段配合.但是,激光全息攝影實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)復(fù)雜,尚未商品化,據(jù)文獻(xiàn)查新,截止2003年底尚未發(fā)現(xiàn)采用激光全息攝影技術(shù)研究乳化液噴霧微爆的實(shí)

16、驗(yàn)報(bào)道.多組元液霧的相變過程還有許多未知的領(lǐng)域,許多根本的物理現(xiàn)象尚不清楚, 為了加深對(duì)相關(guān)物理概念的理解,應(yīng)以理論分析為主要手段.以往理論分析不理想 的原因除了微爆機(jī)理本身的復(fù)雜性之外,乳化液的物性參數(shù)粘度和外表張力等 的選取不當(dāng)可能是其中的主要原因,我們的工程組發(fā)現(xiàn)13-14:甲醇、水和柴油乳化液的外表張力與水和柴油的外表張力大致處于一個(gè)數(shù)量級(jí),乳化液的粘度和霧化特性如圖1和圖2所示：丫01、Y02和丫03系乳化劑編號(hào) 圖1乳化液粘度隨“水相含量變化D50M20W30和D70M10W20系乳化液編號(hào)圖2乳化液和柴油的霧化特性比照可見,乳化液近似為牛頓流體, 粘度與乳化液組份、 乳化劑含量和

17、粘度等有關(guān), 當(dāng)乳化劑含量及“水相含量不高時(shí)“水相含量10%以下,乳化液粘度接近柴 油；當(dāng)乳化劑含量及“水相含量較高時(shí)“水相含量40%以上,乳化液的粘度比柴油大56倍.假設(shè)將乳化液的粘度和霧化特性擬合成經(jīng)驗(yàn)公式供數(shù)值模擬直接引用那么具有重要的意義.我們初步研究了甲醇、水和柴油乳化液的流變和霧化特性,工作并不深入,僅 得到一些定性結(jié)論,需要定量研究.進(jìn)一步的研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：(1) 乳化劑含量確定,按黃金分割法選擇水、柴油和甲醇的含量配制不同組份的乳化液,用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)量粘度,其中,乳化液中“水相含量為5%50%,“水相指甲醇和水,質(zhì)量配比為 1:2;(2) 乳化液組份確定,按黃金分割法

18、選擇乳化劑含量和粘度配制乳化液,分別測(cè)量其粘度；(3) 選擇壓力霧化噴嘴,在噴嘴端部取得壓力信號(hào),設(shè)計(jì)觸發(fā)電路,使噴霧與馬爾文粒度儀(Makern)同步,分別測(cè)量上述乳化液的霧化粒徑；(4) 結(jié)合量綱分析法,以柴油的數(shù)據(jù)(粘度和霧化粒徑)為基準(zhǔn),尋找修正因子,擬合經(jīng)驗(yàn)公式.(5) 詳細(xì)研究乳化液“水相含量、乳化劑含量和粘度對(duì)乳化液流變和霧化特性的影響,定量分析乳化液組份、乳化劑粘度和含量對(duì)乳化液粘度的影響.技術(shù)難點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)：(1) 設(shè)計(jì)觸發(fā)電路,保證噴霧與馬爾文粒度儀( Malvern )同步；(2) 定量分析乳化液組份、乳化劑粘度和含量對(duì)乳化液粘度的影響,特別是圖1中“水相含量為40%左右

19、,流變特性曲線有“拐點(diǎn),需要詳細(xì)地研究該 “拐點(diǎn)的物理意義.(3) 經(jīng)驗(yàn)公式的均方根誤差限制在一定范圍之內(nèi).預(yù)期到達(dá)的目標(biāo)：(1) 得出甲醇、水和柴油三組元乳化液粘度和霧化粒徑的經(jīng)驗(yàn)公式,均方根誤 差應(yīng)在20%以內(nèi),歸納的經(jīng)驗(yàn)公式可直接應(yīng)用于乳化液蒸發(fā)、微爆的數(shù)值 模擬；(2) 量化分析乳化液組份、乳化劑含量和粘度對(duì)乳化液粘度和霧化粒徑的影響,同時(shí),在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)會(huì)議和重要期刊發(fā)表論文4篇,其中2篇力爭(zhēng)SCI或EI檢索.參考文獻(xiàn)：1 Ivanov, V. M. and Nefedov, P. I., Experimental Investigation of the Combustion Pro

20、cess in Natural and Emulsified Fuels, NASA Tech. Transal. TIF-258, 19652 Law, C.K., Recent Advances in Droplet Vaporization and Combustion. Prog. Energy Combust. Sci., 1982, 8： 1712013 Li,T.X., Zhu, D.L., and Law, C.K., Droplet combustion, microexplosion, and sooting characteristics of several energ

21、etic liquid propellants. Journal of Propulsion and Power, 1998,14(1): 45504 Schiller. D, Li. J, Sirignano,W.A., Transient heating, gasification, and oxidation of an energetic liquid fuel, Combustion and Flame, 1998, 114: ： 3493585 T. Kadota., H. Yamasaki. , Recent advances in the combustion of water

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24、unications in Heat and Mass Transfer 23 6 Oct 1996 Pergamon Press Inc 89 Lin, Cherng-Yuan , Lin, Chein-Ming , Cheng, Che-Shiung. Experimenta investigation of burning droplets of emulsified marine fuel oils with water. Journal of Ship Research, 1995,39(1:) 9510110盧小豐,候凌云,傅維標(biāo)等.乳化油的催化重整反響在定容彈中的實(shí)驗(yàn)研究.中國(guó)工

25、程熱物理學(xué)會(huì)燃燒年會(huì)論文集,上海,2003: 53153511 Wei Biao Fu, Ling Yun Hou, Li Po Wang, et.al., A unified for the micro-explosion of emulsified droplets of oil and water. Fuel Processing Technology, 2002, (79): 10711912 H.Z. Sheng, L. Chen, and Z.P. Zhang, et.al., The Droplet Group Micro-explosions in Water-in-Oil E

26、mulsion Sprays and Their Effects on Diesel Engine Combustion, Twenty-Fifth Symposium (International) on Combustion/The Combustion Institute, 175181, ISSN0082-0784, 1994. 713盛宏至,吳東垠,張宏策 .柴油、甲醇和水三組元乳化液流變特性的研究.西安交通大學(xué)學(xué)報(bào),2002, 36(10): 1079108314盛宏至,張宏策,吳東垠 .三組元乳化液霧化特性的研究.工程熱物理學(xué)報(bào),2003, 24(5): 885887工程的科學(xué)意

27、義、學(xué)術(shù)價(jià)值、應(yīng)用前景、解決什么前人尚未解決的問題并務(wù)必說(shuō)明本人的創(chuàng)新之處及主要特色.我國(guó)原油進(jìn)口逐年遞增,2003年接近1億噸,國(guó)家在“十五期間確定了開展替代燃料的具體目標(biāo),乳化液是理想的替代燃料之一.甲醇、水和柴油三組元乳化液不僅具有微爆效應(yīng),而且是含氧燃料,其排 放比擬清潔,其次,乳化燃料不易著火,易于儲(chǔ)存和運(yùn)輸,也是平安燃料,是 目前研究的熱點(diǎn)之一.甲醇的來(lái)源廣泛,可以由天然氣、煤和生物質(zhì)制得,我 國(guó)富煤少油,特別是可以利用我國(guó)大量的高硫高灰分的劣質(zhì)煤生產(chǎn).甲醇在火 花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)和壓縮式發(fā)動(dòng)機(jī)上使用的研究已進(jìn)行多年,有比擬成熟的方案可 循,積累了豐富的經(jīng)驗(yàn).本項(xiàng)研究不僅注重根底研究,為

28、乳化液在內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域的推廣應(yīng)用提供技術(shù) 支持,還將致力于工程應(yīng)用,密切關(guān)注奧里乳化油和乳化重油等在其它燃燒設(shè) 備的應(yīng)用1-2,拓展乳化液的應(yīng)用范圍.自乳化液微爆現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)以來(lái),微爆現(xiàn)象比擬明確,但在微爆機(jī)理的分析卻 不盡人意.究其原因,乳化液物性如粘度和外表張力等未知可能是主要原 因,假設(shè)以混合液的平均密度代替乳化液密度,其誤差并不大,但是,假設(shè)以水或 柴油的粘度代替乳化液粘度會(huì)引起較大誤差,可見,乳化液物性是進(jìn)行理論分 析的根底；其次,乳化液在管道的輸運(yùn)過程也與粘度特性相關(guān).微爆效應(yīng)稱為“二次霧化,一次霧化直接影響微爆,研究發(fā)現(xiàn)：乳化液噴 霧特性又與微爆延遲時(shí)間、微爆強(qiáng)度等相關(guān)聯(lián)3.人們主要研究

29、乳化液的蒸發(fā)、微爆和燃燒特性,我們?cè)诮谟嘘P(guān)甲醇、水 和柴油乳化液流變特性和霧化特性的研究也比擬簡(jiǎn)單,僅得出定性的實(shí)驗(yàn)結(jié)論, 即乳化液的流變特性與針對(duì)壓力霧化噴嘴的霧化特性受乳化液組份、乳化劑含 量和粘度的影響,而且有一定規(guī)律性,需要補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出定量的實(shí)驗(yàn)結(jié) 果,歸納經(jīng)驗(yàn)公式.假設(shè)以上研究獲得成功,還可以繼續(xù)研究乳化液噴霧的霧化 錐角和貫穿距離等宏觀霧化效果.本課題的獨(dú)到之處在于： 尚未見到有關(guān)柴油/水、汽油/水及柴油/水和甲醇 乳化液粘度與乳化液組份、乳化劑粘度和含量關(guān)系的報(bào)道；以往僅注重水/柴油和水/汽油乳化液與柴油或汽油霧化特性的區(qū)別,未涉及乳化液組份、乳化劑含 量和粘度對(duì)乳化液霧

30、化特性的影響.本工程研究乳化液的粘度特性,提出的擬合經(jīng)驗(yàn)公式可以應(yīng)用于數(shù)值模擬, 同時(shí),可以根據(jù)乳化液組份及乳化劑含量和粘度的變化調(diào)整乳化液粘度,指導(dǎo) 發(fā)動(dòng)機(jī)和鍋爐等能量轉(zhuǎn)換設(shè)備的設(shè)計(jì)和運(yùn)行,滿足工程實(shí)際要求,這是本研究 的創(chuàng)新點(diǎn)之一.本工程得到乳化液的霧化特性與其組份、乳化劑粘度和含量的關(guān)系式,依 據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式可以調(diào)整乳化液組份、乳化劑含量和粘度等到達(dá)理想的霧化效果,這是本研究的創(chuàng)新點(diǎn)之二.參考文獻(xiàn)：1.吳東垠,田文棟,魏小林,黎軍,盛宏至 .奧里乳化油工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果分析.燃燒科學(xué)與技術(shù),2000, 6 (2): 1201232吳東垠,田文棟,魏小林,黎軍,盛宏至 .燃油鍋爐燃燒乳化重油的運(yùn)行效

31、 果.新能源,2000, 22 (2): 15173 Harstad, K. and Bellan, J Evaluation of Commonly Uesd Assumptions for Isolated and Cluster Heptane Drops in Nitrogen At All Pressures. Combust. Flame, 2001, 127: 18611879擬采取的研究方法、實(shí)驗(yàn)方案、技術(shù)路線:研究以試驗(yàn)工作為主,輔以理論分析.擬采取的研究方案與技術(shù)路線如下：(1) 分別在乳化劑含量和乳化液組份確定的情況下,按黃金分割法優(yōu)化水、 柴油和甲醇含量以及乳化劑含量和

32、粘度配制不同組份的乳化液,選擇有代表性的點(diǎn),減小工作量,測(cè)量其粘度；(2) 選擇壓力霧化噴嘴,在噴嘴端部取得壓力信號(hào),以壓力信號(hào)的上升沿為觸發(fā)信號(hào)設(shè)計(jì)觸發(fā)電路,使噴霧與馬爾文粒度儀( Malvern )同步,分別測(cè) 量上述乳化液的霧化粒徑；(3) 在計(jì)算氣液兩相流摩擦阻力壓力降時(shí),以均相模型為理論根底,首先寫出與單相流體相似的形式, 然后再加修正因子. 按此技術(shù)路線,本文所涉及 乳化液的粘度和霧化粒徑仍以柴油為基準(zhǔn),結(jié)合量綱分析法,根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)尋找修正因子,擬合經(jīng)驗(yàn)公式.(4) 在大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的根底上, 分析流變特性和霧化特性的機(jī)理,特別是乳化液滴內(nèi)部的分散相粒徑、相對(duì)距離以及界面之間的滑

33、移等對(duì)流變特性的影 響機(jī)理.可行性分析如下：申請(qǐng)者在氣液兩相流和乳化燃料的流變、霧化和微爆特性方面,已經(jīng)積累了相應(yīng)經(jīng)驗(yàn).西安交通大學(xué)的多相流研究在國(guó)際上享有一定的聲譽(yù),碩士期間,師 從林宗虎院士進(jìn)行氣液兩相流摩擦阻力壓力降的研究,該項(xiàng)研究與目前進(jìn)行的乳 化液流變特性相關(guān)聯(lián)；中國(guó)科學(xué)院采用激光全息攝影技術(shù)研究乳化液噴霧的微爆 現(xiàn)象到目前為止在國(guó)際上居于領(lǐng)先地位,博士期間,師從盛宏至研究員進(jìn)行醇類、水和柴油多組元乳化液的流變、霧化與微爆特性的研究,發(fā)現(xiàn)乳化液組份、乳化 劑含量和粘度對(duì)乳化液的流變和霧化特性的影響比擬明顯,而且有規(guī)律性；博士 后設(shè)站單位天津大學(xué)內(nèi)燃機(jī)燃燒學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室擁有先進(jìn)的測(cè)試

34、儀器和設(shè)備 以及精干的學(xué)術(shù)梯隊(duì),目前正在合作導(dǎo)師趙華教授的指導(dǎo)下進(jìn)行研究工作.本工程組在國(guó)家自然科學(xué)基金“多組元液霧在高溫高壓氣體中微爆過程的研 究( 19682021)和國(guó)家重點(diǎn)根底研究方案“高辛烷值燃料均質(zhì)壓燃可控著火燃燒過程的根底研究(2001CB209204)以及有關(guān)企業(yè)的支持下按上述方案開展了前期研究工作,并發(fā)表了研究論文和申報(bào)了專利,在圓滿完成國(guó)家自然科學(xué) 基金(19682021)的根底上,開展了新的研究方向,并取得初步研究成果,說(shuō)明 本方案的實(shí)驗(yàn)路線和技術(shù)路線是可行的,可以進(jìn)行深入研究,總結(jié)其規(guī)律性,假設(shè) 以上研究獲得成功,還可以繼續(xù)研究乳化液噴霧的霧化錐角和貫穿距離等宏觀霧 化

35、特性.研究工作的總體方案及目前進(jìn)展情況:總體方案：2004.01-2004.03設(shè)計(jì)和調(diào)試馬爾文粒度儀 實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備Malvern 同步限制系統(tǒng),完成霧化2004.04-2004.12進(jìn)行不同組份、乳化劑粘度和含量時(shí)乳化液流變和霧化特性的 試驗(yàn),量化分析各影響因素的相互作用和影響機(jī)理,在分析結(jié) 果的根底上,補(bǔ)做假設(shè)干實(shí)驗(yàn),完善實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).2005.01-2005.032005.04-2005.06擬合乳化液流變特性和霧化特性經(jīng)驗(yàn)公式. 工作總結(jié),撰寫研究報(bào)告和論文.研究成果以論文和報(bào)告的形式提供.根據(jù)不同階段的結(jié)果及時(shí)寫出論文,在 國(guó)內(nèi)外較高水平的雜志上發(fā)表,工程中涉及的技術(shù)秘密將以申請(qǐng)專利的形式

36、加以 保護(hù).目前的進(jìn)展情況：在工程組成員的共同努力下,已經(jīng)掌握醇類、水和柴油乳化液的配制技術(shù), 并已獲得乳化液粘度和粒度D32的初步實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得到了一些定性結(jié)論,詳細(xì) 的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)尚需完善.馬爾文粒度儀Malvern 的工作狀態(tài)良好,正用于“高辛烷值燃料均質(zhì)壓燃 可控著火燃燒過程的根底研究中測(cè)量連續(xù)噴霧.目前,已有多篇文章被錄用,其中SCI檢索2篇,EI檢索4篇,另有一項(xiàng)國(guó)家創(chuàng)造專利自2003年6月開始進(jìn)行公示.現(xiàn)有條件(參加該工程工作的科研人員簡(jiǎn)況、儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)材料、圖書資料)與尚缺的條件：本工程為天津大學(xué)內(nèi)燃機(jī)燃燒學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所合作進(jìn)行的工程.本工程組擁有博導(dǎo)2人,

37、副研究員和副教授共 3人,博士后、博士、碩士研究生近 20人.天津大學(xué)內(nèi)燃機(jī)燃燒學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室擁有先進(jìn)的測(cè)試儀器和設(shè)備為本研究提供了良好的條件.如日本KODAK公司的Motion Corder Analyzer SR-C 高速數(shù)字?jǐn)z像機(jī),攝像機(jī)的根本內(nèi)存512MB ,最高攝像速度為 10000幅/秒,并配套數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) MCDL (The Multi-Channel Date Link )和圖像處理軟件、數(shù)據(jù)處理 儀和多套發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架等.中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所擁有SERIES 2600型Makern粒度儀、中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所設(shè)計(jì)制造的超聲波發(fā)生器、成都儀表廠生產(chǎn)的NXS-11型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì),另外

38、,力學(xué)研究所購(gòu)置有 Fluent等計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件包.在國(guó)家自然科學(xué)基金 (19682021)和國(guó)家重點(diǎn)根底研究方案(2001CB209204)等的支持下,前期工作已經(jīng)順利開展.還需要改造現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)臺(tái)架和管路流程,使之適用于本工程的試驗(yàn)需要.申請(qǐng)資助等級(jí)與金額壹等,人民幣 叁萬(wàn)元使用資助金的方案及用途：1科研業(yè)務(wù)費(fèi)7000兀：測(cè)試費(fèi)、調(diào)研、國(guó)內(nèi)外會(huì)議差旅費(fèi)、論文出版費(fèi)等2實(shí)驗(yàn)材料費(fèi)8000元：柴油、甲醇和乳化劑,噴嘴和管路、電子元器件等3實(shí)驗(yàn)室改裝費(fèi)6000元：改造現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)臺(tái)架和管路流程,使之適用于本工程的 試驗(yàn)需要4儀器設(shè)備費(fèi)7000元：儀器設(shè)備調(diào)試及人員協(xié)作費(fèi)5治理費(fèi)2000元.推薦人意見

39、請(qǐng)對(duì)工程的意義、具體內(nèi)容、創(chuàng)新點(diǎn)、主要特色和取得預(yù) 期成果的可能性,申請(qǐng)人的學(xué)術(shù)水平及研究水平等進(jìn)行評(píng)議：申請(qǐng)人吳東垠具有豐富的液體燃料霧化和燃燒經(jīng)驗(yàn)及扎實(shí)寬廣的 理論根底.本課題研究目標(biāo)和內(nèi)容明確,可行性分析據(jù)實(shí)可靠,如獲資 助,相信申請(qǐng)人完全有水平完成這一工程的研究?jī)?nèi)容,到達(dá)預(yù)期研究目的,獲得創(chuàng)新性的研究成果,研究成果有如下意義：1 .乳化液的粘度是根本的物性參數(shù),申請(qǐng)者對(duì)甲醇、水和柴油乳化液的流變特性進(jìn)行了初步研究,得到了階段性的研究成果,如獲資助可以 深入研究,歸納乳化液粘度的經(jīng)驗(yàn)公式,并將乳化液組份、乳化劑粘度 和含量對(duì)乳化液流變特性的影響進(jìn)行量化分析,有助于乳化液微爆特性 的研究；2 .乳化液的霧化特性與乳化液組份及乳化劑特性均有密切的聯(lián)系,乳 化液的霧化特性亦與微爆特性相關(guān)聯(lián),得到乳化液霧化特性的經(jīng)驗(yàn)公式 對(duì)燃用乳化液發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行十分必要.推薦人姓名：趙華職稱：教授 專業(yè)：動(dòng)力機(jī)械與工程推薦人單位：天津大學(xué)簽字或蓋章：年 月曰推薦人意見請(qǐng)對(duì)工程的意義、具體內(nèi)容、創(chuàng)新點(diǎn)、主要特色和取得預(yù)期成果的可能性,申請(qǐng)人的學(xué)術(shù)水平及研究水平等進(jìn)行評(píng)議：多組元