国家自然科学基金(50806010)
- 作品数：10 被引量：67H指数：6
- 相关作者：曹生现杨善让徐志明张艳辉刘洋更多>>
- 相关机构：东北电力大学北京化工大学中国科学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金吉林省科技发展计划基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：化学工程动力工程及工程热物理石油与天然气工程机械工程更多>>
- 基于电化学技术检测微生物吸附被引量：1
- 2011年
- 为研究微生物在固体表面吸附的过程,探索微生物黏膜的形成机理,采用电化学交流阻抗法对铜电极表面黏液形成菌吸附形成的生物黏膜进行表征,实验结果表明:由实验数据拟合出的等效电路与根据理论分析而设计出的等效电路基本吻合,通过测量生物膜电容计算出的生物黏膜厚度为1.8μm,与用SEM观测显示的黏膜厚度基本一致,由此说明了用交流阻抗表征生物膜的可行性和微生物在固体表面吸附传质成膜过程分析的正确性,该方法为探索微生物黏膜的形成机理提供了有力的检测手段,并对静态下实时监测生物黏膜的形成具有重要意义。
- 曹生现欧佳张艳辉杨善让徐志明
- 关键词：交流阻抗
- 微牛物污垢形成的传热传质模型被引量：14
- 2012年
- 为研究循环冷却水中微生物污垢的形成,本文综合考虑微生物的传质和吸附过程,建立了微生物污垢形成的传热传质模型。该模型基于微生物生长动力学原理,建立了水质参数与污垢热阻的关联关系,并考虑了微生物比生长速率、致垢物质的沉积与脱除速率。通过微生物污垢动态模拟实验,对相关参数进行分析测量,以验证该传热传质模型准确性。实验结果表明:由该模型计算的污垢热阻预测值能够与实验结果很好吻合,验证了该模型的正确性,其综合预测误差为5.8%。
- 曹生现孙嘉伟刘洋张艳辉杨善让徐志明
- 关键词：水质参数
- 基于透光率检测的阻垢剂性能评定方法研究被引量：4
- 2009年
- 针对目前用于评定阻垢剂性能的鼓泡法、电导率法等的不足,基于碳酸钠滴定氯化钙过程中溶液透光率的检测,提出了利用检测曲线拐点对应的滴定液体积来评定阻垢剂性能方法。研制了一体化透光率智能检测装置,编制了测试分析软件。通过检测结果的影响因素分析和实验条件优选,给出实验室测量条件:620nm单色光、1.4g·L-1Na2CO3、1.4g·L-1CaCl2、溶液温度恒定和测定池的清洗工序。在给定实验条件下,对PBTC、HEDP、ATMP等阻垢剂进行的评定结果表明:该方法具有比较理想的稳定性、重复性,能更好满足水处理剂生产企业和众多行业用户对药剂阻垢性能评定的需求。
- 曹生现杨善让万瑞君孙伟华陈立军陈延岭徐志明
- 关键词：透光率过饱和度
- 换热设备微生物污垢的动态模拟及影响因素分析被引量：14
- 2013年
- 在水温及流速恒定的实验工况下,利用自行研制的循环冷却水动态模拟实验装置,通过模拟不锈钢管换热器在硫酸盐还原菌以及铁细菌存在时循环冷却水系统的结垢特性,验证了Fe2+浓度、COD、细菌总数等水质参数与微生物污垢之间的关联性。实验结果证明硫酸盐还原菌和铁细菌的是导致污垢热阻增加的直接因素;铁细菌会为硫酸盐还原菌的繁殖提供厌氧的条件,两种菌类协同作用,导致微生物污垢的形成速度增快。各水质参数之间相互影响,决了定微生物污垢的特性。水质参数检测结果表明:Fe2+的含量和硫酸根的含量决定铁细菌和硫酸盐还原菌数量的多少,进而影响管壁黏泥量,pH值、COD、氨氮与SRB和IB繁殖代谢密切相关,从而影响了微生物污垢的形成。
- 王大成钱才富曹生现
- 关键词：水质参数污垢硫酸盐还原菌铁细菌
- 循环冷却水管路微生物污垢形成的动态模拟被引量：9
- 2010年
- 从松花江水中分离纯化出黏液形成菌N1,形态学及生理生化指标鉴定其为微球菌属。利用动态模拟实验装置,研究此菌株在工业运行环境下细菌总数的变化对不锈钢管式换热器传热表面污垢热阻的影响。在线监测结果显示,细菌总数与污垢热阻变化成正相关;对管壁黏泥分析的结果显示,其中含有约107 cfu/mL的微生物;元素分析结果发现,黏泥内主要成分为C、O、N和Cl,这与微生物基本元素组成相似,表明菌株N1有黏附于传热表面形成黏泥的特性。这对认识微生物污垢形成机制,尤其是形成起始阶段的变化有重要意义,将为新型高效换热设备的设计提供依据。
- 于大禹张静尹旭王刚张艳辉曹生现
- 关键词：污垢热阻循环冷却水
- 不锈钢换热器中典型微生物结垢特性研究被引量：8
- 2012年
- 从电厂循环冷却塔塔底粘泥分离纯化出了与微生物污垢形成有关的铁细菌、硫酸盐还原菌和粘液形成菌。利用污垢热阻动态模拟装置,在恒定工况下(入口水温30℃,流速0.4 m.s-1),研究了上述三种细菌在不锈钢管换热器中微生物污垢形成的特性,并对在线监测的污垢热阻及形成机理进行了分析,结果表明:粘液形成菌在不锈钢换热器中生物污垢诱导期为56 h,铁细菌为25 h,硫酸盐还原菌为22 h,其中对传热影响最大的为铁细菌,其次为硫酸盐还原菌。
- 曹生现崔长龙刘洋谭贵生
- 关键词：铁细菌硫酸盐还原菌诱导期
- 基于图像技术的铁离子分析方法研究被引量：1
- 2014年
- 为准确、快速分析水质铁离子浓度，在磺基水杨酸分光光度法的基础上，提出了图像特征颜色测量铁离子浓度的方法，推导建立了铁离子浓度与图像色度值、光程长的数学方程，开发了基于图像技术的铁离子分析方法和装置。该装置利用高精度彩色摄像头替代人类视觉或分光光度计，基于Lab-VIEW8．6开发了分析测试软件，采集有色溶液的图像，采用无影稳压光源为背景光源，并将采集的图像R、G、B的均值由RGB颜色空间转换到HSI颜色空间，以提高测量准确度。以该装置为研究平台，进行了水质铁离子检测的影响因素分析和实验条件优选，给出了铁离子测量的最优分析条件。在最优条件下，进行了标准曲线绘制、重复性检测和测量结果分析。结果表明：该方法相关系数达为0．9992，检出限为0．002mg／L，相对偏差范围是-0．0570％～0．0780％，与分光光度法比较，该方法准确度高、稳定性好。
- 曹生现郑丽婷王延红李国英李思博
- 关键词：图像技术
- 冷却水污垢热阻预测的支持向量机法动态模拟实验研究被引量：21
- 2010年
- 利用天然水通过管壳式模拟换热器来动态模拟冷却水系统的流动传热和污垢形成过程,实验中恒定壁面材料、加工方式和流速、水温等运行参数,突出研究水质参数对污垢形成的影响。文中基于污垢形成机制的初步认识,定性分析了硬度(钙、镁离子)、碱度、pH值、溶解氧、浊度、铁离子浓度等水质因素对污垢形成的影响,将其和时间作为输入量,污垢热阻作为输出变量,建立基于支持向量机的冷却水污垢热阻预测模型,并以另一运行周期数据检验模型预测精度,计及实验系统的不确定度,平均误差为8.874%;与美国管壳式换热器制造商协会(Tubular Heat Exchanger Manufactures Association,TEMA)标准推荐数据相比,本法所得污垢特性内涵更丰富,热阻除其渐近值,还有时变性;可靠性增强,逼真度高;可操作性强。
- 赵波杨善让刘范胡艳平曹生现门洪徐志明
- 关键词：污垢热阻水质参数支持向量机
- 新型循环冷却水自动加药控制装置的研制被引量：2
- 2013年
- 为抑制水冷凝汽器结垢，基于某电厂1。机组的实际工况，研制新型循环冷却水自动加药控制装置，以模拟换热器为监控对象，对循环冷却水系统的污垢热阻和关键水质参数（pH值、ORP值和浓缩倍率）进行在线实时监测，以测量值作为反馈参数，实时调整缓蚀阻垢剂、浓硫酸和杀菌灭藻剂的投加量，补充水量并控制排污量。给出自动加药控制装置的硬件和监控软件设计方案。实际投运结果表明：在控制循环冷却水水质稳定的前提下，该装置将污垢热阻控制在1．0×10%-4m^2·K／W以下，循环冷却水浓缩倍率控制在8．0—4．5。
- 曹生现陈岩飞李思博赵振超刘学冰徐秀国张素燕
- 关键词：实时监测
- 不锈钢缩放管中典型致垢微生物致垢能力被引量：10
- 2013年
- 以电厂循环冷却塔塔底黏泥中分离纯化出的3种致垢微生物铁细菌(IB)、硫酸盐还原菌(SRB)、黏液形成菌(HB)为实验菌种,利用污垢热阻动态模拟实验台,在恒定工况下(水温30℃,流速0.4 m/s),动态模拟了3种致垢菌及其混合菌的微生物污垢形成过程。实验测得了3种致垢菌和混合菌的污垢热阻,并对垢样成分进行了ICP-MS和阴离子分析。结果表明:污垢诱导期分别为28h、45h、70h和18h;污垢热阻渐近值为2 10-4m2·K/W、1.75 10-4m2·K/W、1.45 10-4m2·K/W和4.9 10-4m2·K/W。由此表明致垢菌的致垢能力大小为:混合菌>IB>SRB>HB。垢样成分分析结果表明:IB垢样成分分析中Fe、C和NO3-含量较多,而重金属离子及Cl-含量较少,说明其具有较强的致垢能力而腐蚀能力较弱;SRB垢样分析显示,S、Fe及Cl-相对较高,且重金属Ni、Cr含量较多,说明其致垢的同时具有较强的腐蚀特性;HB形成的污垢主要以C、N及NO3-为主,且含有一定量的Cl-,表明此菌也具有一定的腐蚀性质。
- 关晓辉崔长龙曹生现鲁敏付俊杰孙玲玲杨善让
