高溫氣體過濾技術的案例
畜禽糞便高溫好氧堆肥氣體排放監測
高溫好氧堆肥作為一種有效的畜禽糞便處理方式，其過程中會產生和排放多種氣體，如二氧化碳（CO2）和甲烷（CH4）等溫室氣體以及氨氣（NH3），這些氣體的排放不僅對環境造成污染，也對生態造成破壞。因此，對畜禽糞便高溫好氧堆肥過程中的氣體排放進行實時監測和分析，具有重要的理論和實踐意義。
一、監測目的
好氧堆肥過程中會產生和排放多種氣體，如二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）等溫室氣體以及氨氣（NH3）等有害氣體。對這些氣體進行實時監測和分析，旨在實現以下目的：
了解堆肥過程中氣體的動態變化情況，為優化堆肥工藝提供依據。
評估堆肥過程對環境的影響，確保堆肥過程符合環保要求。
提高堆肥效率，降低能耗和成本。
二、監測內容
二氧化碳（CO2）排放監測：在好氧堆肥過程中，CO2是主要的產生氣體之一。監測其排放濃度和變化趨勢，可以了解堆肥過程中的碳轉化情況。研究表明，在堆肥過程的前6天，CO2濃度超過30%，在高溫階段基本高于15%，之后逐漸降低至10%以下。
甲烷（CH4）排放監測：CH4是另一種重要的溫室氣體，其排放對全球氣候變化具有重要影響。在堆肥過程中，CH4排放呈現先增大再減小的周期性變化趨勢。監測CH4排放有助于評估堆肥過程對全球氣候的影響。
氨氣（NH3）排放監測：NH3是堆肥過程中產生的一種有害氣體，對人體和環境具有一定的危害。NH3的產生與排放主要集中在堆肥過程的前18天，其濃度在前4天上升較慢，從第5～10天迅速升高并于第10天達到最大值（如466ppm），之后逐漸降低直至0左右。
三、監測方法
實時在線監測：通過安裝氣體分析儀等儀器設備，對堆肥過程中產生的氣體進行實時在線監測。這種方法可以實時監測氣體的濃度和變化趨勢，為優化堆肥工藝提供及時、準確的數據支持。
展開 PID傳感器:監測窯灶高溫燃燒產生的VOCs氣體
隨著工業化的不斷深化，窯灶等高溫燃燒設備在生產過程中起到了核心的作用。然而，這些設備在高溫燃燒過程中釋放的揮發性有機化合物(VOCs)卻對環境和人類健康造成了潛在的威脅。為了應對這一問題，VOC監測系統應運而生，并在窯灶高溫燃燒中發揮了不可或缺的作用。
首先，VOC監測系統通過實時監測和分析高溫燃燒過程中釋放的有機化合物，有助于降低環境污染的風險。在傳統的窯灶操作中，VOCs的排放可能包含一系列對大氣和土壤有害的化學物質。然而，通過使用VOC監測系統，我們可以迅速識別和定位有機化合物的來源，從而采取有效的措施，減少對周圍環境的不良影響。
其次，VOC監測系統在提高工作場所的安全性方面也發揮了重要作用。高溫燃燒設備在運行過程中可能會產生一些可燃的VOCs，存在火災和爆炸的潛在風險。通過實時監測VOCs的濃度和種類，監測系統可以及時發出警報并采取緊急措施，以防范潛在的安全事故，保護工作人員的生命和財產安全。
此外，VOC監測系統還有助于優化生產過程。通過監測VOCs的排放，生產管理人員可以了解到廢氣中不同有機物的含量，有助于調整生產工藝，提高資源利用效率，降低生產成本。這不僅有助于企業更加可持續地發展，也符合環保法規的要求。
從技術角度來看，現代的VOC監測系統通常采用進口高度靈敏的PID傳感器，能夠實時監測多種VOCs的濃度，并能夠迅速響應變化。英國Alphasense 光離子PID傳感器PID-AH5和PID-A15主要用來分別檢測濃度在1ppb-40ppm以及100ppb-4000ppm數量級的低濃度揮發性有機化合物和其它的有毒物質。PID是一個高度靈敏、適用范圍廣泛的檢測器。
展開 法蘭型高溫氧氣傳感器檢測船舶工業惰性氣體系統中的含氧量
為防止爆炸發生的目的只要消除或控制火源，例如靜電；燃料，如烴類氣體；氧氣，在一定程度上足以支持可燃氣體燃燒。三種因素中的任何一種爆炸均不會發生。在種種防燃防爆的方法中采用惰性氣體對油艙進行保護是一種近年來使用日廣的有效辦法。
惰性氣體系統是指通過向裝有危險物品艙室或容器輸送惰性氣體，以降低這些場所環境大氣含氧量，而營造一個不可燃環境的系統。由氣源（經處理的主、輔鍋爐的煙氣或惰性氣體發生器）、過濾器、洗滌器、冷卻裝置、送氣及管道裝置、壓力濃度等計測儀表、報警裝置等組成。在液貨船、化學品船上必須用惰性氣體對貨艙內貨品和貨艙圍護系統地進行充惰性氣保護和對貨艙進行氣體置換,為滿足國際海事組織(IMO)對載危險性貨品的安全保護規定,惰性氣體系統(以下簡稱IGS)是必需的安全裝備。而一般所使用的燃燒式IGS的氧含量和其它氣體的含量以及顆粒等都不能滿足液貨船和化學品船的要求,雖然目前采用的分子篩變壓吸附制氮系統的質量比較好,但系統中電磁閥頻繁切換,易出故障,壽命短(2至3年),且回收率低,占地面積大,所以使用中空纖維膜滲透法空分制氮成為IGS發展的方向。
因而船舶在使用惰性氣體系統(IGS)過程中,對惰氣中含氧量的監測尤為重要。目前各方對船上配備固定式氧氣分析儀量程大小存在一些爭論,現有的公約、規則也未對其量程進行明確。結合日常船舶安檢和現場檢查工作實踐和案例,深入分析固定式氧氣分析儀量程相關作用與要求,提出自己的見解及建議。為安全檢測舶工業惰性氣體系統中的含氧量，工采網推薦使用英國SST 法蘭型高溫氧氣傳感器（O2傳感器） - O2S-FR-T4。
展開 2025大賽優秀作品 | 電池系統熱失控多物理場建模及高溫氣體疏導措施研究
挑戰/需求
作者所在機構希望通過仿真工具建立高精度的電池熱失控產熱和產氣模型，并在此基礎上模擬CTP電池系統中單顆電池熱失控引起的熱量傳播與氣體擴散過程，以此評估隔熱設計的合理性并優化系統泄壓閥的布局與數量。研究重點分析不同泄壓閥方案對高溫氣體的疏導作用和降低系統爆炸極限的效果，最終實現以仿真技術驅動熱安全設計達到降本增效的目的。
使用工具
Ansys Fluent、SpaceClaim、Fluent Meshing
最終成果
利用Ansys Fluent，作者在有限時間內探究了CTP電池系統內單顆電池熱失控后熱量的傳播和氣體的擴散過程，驗證了隔熱設計的合理性并評估了不同的泄壓閥設計方案，獲得了選擇最佳方案的可靠數據。仿真是此項研發中的重要工具，為作者節約了大量方案選擇時間，減少試驗次數，節省人力，降低風險。
展開 
高溫氣體動力學國家重點實驗室舉辦2018年度學術年會暨學術委員會會議
近日，高溫氣體動力學國家重點實驗室（以下簡稱LHD）2018年度學術年會暨學術委員會會議在力學所小禮堂順利召開，劉寶鏞院士、俞鴻儒院士、吳承康院士、胡文瑞院士、普林斯頓大學琚詒光教授、名古屋大學Sasoh教授、名古屋大學張紹良教授、東京工業大學肖鋒教授、中國科學技術大學楊基明教授、清華大學符松教授、酒泉衛星發射基地薛輝工程師，力學所黨委書記劉桂菊、各科研和管理部門負責人、LHD全體職工和研究生共計140余人出席了會議。會議開幕式由孫泉華研究員主持。
會上，實驗室主任張新宇作題為《抓住機遇、迎接挑戰，開創實驗室發展新局面》的報告，從定位與研究方向、科研任務、科研進展、成果產出、日常工作、發展規劃和下一步工作重點等方面總結了實驗室的各項工作。
學術報告會階段，各位委員重點針對戰略定位、科研選題、基礎研究、工程實踐、人才隊伍建設、學術交流、國家重點實驗室評估等方面提出了很多建設性的意見，為實驗室的長遠發展提供了參考思路。
會議還邀請了Sasoh教授、符松教授、肖鋒教授、李森研究員、李進平高工、張陳安高工分別報告了最新的研究內容，涵蓋了激波/氣泡相互作用、高超聲速飛行湍流與轉捩、強間斷流動/復雜結構相互作用、潔凈燃燒、高焓激波風洞氣動熱測量、寬域飛行器與飛行實驗等，與會者針對各個報告展開了熱烈討論。
劉桂菊在會上發表講話。她首先感謝各位學術委員和嘉賓對LHD實驗室長久以來的關注和支持，肯定了LHD實驗室一年來的工作以及在“科技報國、甘于奉獻、勇于創新”方面的努力與成效，并對實驗室在“老陣地、新站位”、聯合實驗室建設、人才隊伍建設、科研項目構成、實驗室評估方面提出了具體的要求。
年會現場
學術委員會與嘉賓合影
展開 力學所高溫氣體動力學國家重點實驗室（LHD）與大連化物所分子反應動力學國家重點實驗室（MRD）學術討
為進一步推動高溫氣體動力學領域的學科融合和交叉、促進實驗室開拓發展，8月31日LHD赴中科院大連化物所與分子反應動力學國家重點實驗室（MRD）開展學術討論。力學所黨委書記劉桂菊、學術委員會副主任姜宗林、LHD主任張新宇，大化所化學動力學研究中心主任楊學明院士、MRD主任張東輝院士等來自力學所和大化所的30余人參加討論會。會議由楊學明主持。
劉桂菊在致辭中表示，大化所、力學所各具風格和特點，相互學習和交流將可能產生重要的思想火花，促進合作的開展，LHD高度重視此次活動，針對預先溝通的四個主要問題準備研討內容主題，希望兩個國家重點實驗室進一步落實合作的切入點以及具體內容。
楊學明在致辭中向參會人員表示熱烈的歡迎，認為分子反應動力學和高溫氣體動力學關系到各自研究領域的下一步發展趨勢，期望通過交流找到學科交叉的具體合作點。
張新宇、楊學明分別介紹了LHD、化學動力學研究中心及MRD的總體情況和研究特點。本次會議共做8個專題學術報告，分別涉及化學動力學理論、高溫氣體動力學以及燃燒反應、大連相干光源、超聲速燃燒和光學測量、交叉分子束、激波管化學反應動力學、反應速率計算、高超風洞和稀薄氣體風洞等多個方面，與會成員展開熱烈討論。
會議雙方經過細致討論，決定成立工作組，在飛行器表面反應動力學、反應速率測量、風洞實驗中的光譜學和質譜學、交叉分子束動力學和重大科研平臺建設等方面開展合作。
展開 高溫氣體動力學國家重點實驗室召開2018年度夏季學術研討會暨紀念郭永懷先生犧牲五十周年學術討論會
8月25-26日，高溫氣體動力學國家重點實驗室（簡稱“LHD”）夏季學術研討會暨紀念郭永懷先生犧牲五十周年學術討論會在力學所懷柔園區召開。黨委書記劉桂菊，實驗室主任張新宇、副主任趙偉，實驗室學術委員會主任姜宗林，以及90余位科研人員和研究生參加會議。
劉桂菊發言表示，她希望LHD能夠在國家重大方向發揮更大作用，既要發揮老中青三代的各自優勢，又要重點培養和突出青年的創新性和創造力。隨后，她又介紹了所黨委關于郭永懷學術思想系列活動的有關情況，并號召大家學習郭永懷先生的高瞻遠矚的學術判斷力，以及科技報國的偉大情懷。
張新宇介紹了該學術活動的發展歷程，表示將進一步優化會議組織方式，打造“夏季學術研討”品牌，增強學術凝聚力。姜宗林對實驗室發展提出建議，希望實驗室在學科發展新形勢下，走出有自主特色的新道路；趙偉追憶了郭永懷與力學所，以及與LHD的淵源，重溫了郭老在高超聲速空氣動力學領域的卓越學術思想。
學術研討會共交流研討41篇報告，涉及理論與建模、裝備與測量、計算方法、氣動布局設計、推進技術和燃燒機理、復雜流動模擬、非平衡流動分析等領域，涵蓋了實驗室科研布局的五個主要方向。還特邀香港中文大學任偉博士作了有關先進診斷技術的報告。
會議還舉行了授聘儀式，聘請任偉為LHD客座研究員；并舉行青年座談會，大家暢所欲言，為實驗室發展獻計獻策；會議同時評選出優秀青年論文2篇和優秀學生論文4篇。
參會人員合影
劉桂菊致辭
客座研究員受聘儀式
優秀論文獲獎人員合影
海報時間討論
青年座談會
展開 丙烯氣體流量監測的氣體質量流量控制器技術方案
丙烯是一種常用的工業原料，在許多工業生產過程中都會使用到丙烯氣體，高濃度的丙烯氣體會對工人的健康造成威脅，甚至可能引起爆炸事故。因此在工業生產過程中，準確測量氣體流量可以幫助企業監測丙烯氣體濃度，及時發現問題并采取相應的措施，保障工人的健康安全和生產的穩定性。針對丙烯氣體流量的測量需求，丙烯氣體質量流量計應運而生。
氣體質量流量計是一種用于測量氣體流量和密度的設備。在聚丙烯制造過程中，氣體質量流量計的應用有兩個關鍵方面。首先，它可以確保精確的氣體質量流量測量，從而確保生產過程中的質量和效率。其次，它可以幫助生產工人在生產過程中監測氣體的流量和密度，以確保生產過程中的安全性和穩定性。質量流量計：測量精度高，對流體溫度和壓力變化敏感度低，可直接測量質量流量。但價格較高，安裝維護相對復雜。
工采網提供的美國Siargo MEMS氣體質量流量控制器- MFC2000系列流量控制范圍從幾毫升到200L/min的流量選擇。MFC2000質量流量控制器采用SIARGO公司專有的MEMS流量傳感芯片，集成了時域流量傳感技術和智能電子技術。與市場上傳統的量熱式流量傳感技術相比，這種獨特的時域流量傳感技術消除了一些常見氣體的敏感性。而對于另外一些敏感性氣體，可以配合軟件實現氣體識別。MEMS芯片表面采用氮化硅陶瓷材料鈍化，并結合防水、防油納米涂層，產品性能和可靠性得以大幅提高。時域流量傳感技術還提供了更好的線性度,并使溫度效應大幅降低。
展開 高溫爐試驗機技術
高溫爐 我們為材料測試提供從50℃至950℃溫度范圍的熔爐。 ? 我們為高溫測試提供了 TCF950，一個從50℃至950℃溫度范圍的垂直分段式高溫爐。電加熱元件纏繞在三個區域，它們可以獨立地在高溫爐的長度方向全程加熱。 該高溫爐是由安裝在一個單獨控制盒內的精密溫度控制單元所控制的。 高溫爐的主要特點： - 容易使用 -可以用于單柱和雙柱的試驗機 索取更多資料以查看我們怎樣幫助您得到適合您需求的材料測試方案。
航空發動機用粉末高溫合金及制備技術研究進展
圖9 氣體含量與高溫合金粉末粒度的關系
Fig.9 Relationship between gas content and superalloy powder particle size
此外，課題組針對粉末制備工藝過程的夾雜影響因素也開展了研究工作，包括霧化氣體O含量、工作真空度和霧化壓力等。結合霧化氣體對粉末O含量影響研究，分析了不同O含量Ar氣制備粉末的非金屬夾雜物含量。結果表明，Ar氣的O含量對于非金屬夾雜物含量沒有明顯的影響。爐體工作真空度對粉末的非金屬夾雜物含量影響不明顯，不同霧化壓力對制備的合金粉末中非金屬夾雜物也幾乎沒有影響。通過粉末非金屬夾雜物影響因素研究，優化熔煉和霧化工藝，改進耐火材料，實現了高溫合金粉末非金屬夾雜物含量的有效控制。
2.6 3D打印高溫合金粉末及其制備技術
3D 打印高溫合金粉末材料研究是高性能技術構件增材制造的重要方向[34]，其粉末特性等因素決定著3D打印產品的質量和性能。近年來，本課題組采用真空感應氣霧化(VIGA)等方法，開展了3D 打印高溫合金粉末材料、制備技術及應用研究，所制備的高溫合金細粉末(≤53 μm)收得率大于70%，粉末中位徑d50=25~35 μm，球形度≥0.90，粉末夾雜率≤4 顆/200 g，O 含量≤0.02%，基本實現了3D 打印高溫合金粉末的產業化，GH4169、GH3536、GH/PM625和GH/PM625M等鎳基合金粉末目前已應用于航空發動機相關部件的3D打印。
展開 一文了解RHCM高速高溫成型技術
一文了解RHCM高速高溫成型技術
xerion高溫爐試驗機技術
20年來，XERION這個名字已經成為高科技熔爐建造的代名詞，而且不僅僅是在德國。
技術研究 | 汽車前端框架高溫鎖扣區域強度試驗方法開發
但是，由PP-LGF材料制備得到的前端框架在高溫環境下，由于本身塑料制件的內部分子流動性增加，導致材料本身在高溫環境下會出現力學強度的衰減；同時，前端框架在實際工況中，當受到風阻較大時，汽車引擎蓋會將前端框架的鎖扣區域破壞。因此，需要建立一套表征前端框架在高溫環境下鎖扣區域強度的合適的方法，找出影響產品剛度可靠性的薄弱點。
1. 方案設計思路
前端框架的力學試驗包括：鎖扣區域剛度和強度試驗（包括高溫、常溫以及低溫），機蓋鎖扣的保持力試驗，冷卻模塊安裝點的剛度試驗，保險杠安裝點剛度試驗，緩沖塊區域剛度試驗，扭轉剛度試驗，中冷器安裝點剛度等。
需要通過多功能剛度平臺設備對模擬實車安裝狀態的前端框架進行鎖扣區域的強度測試，確認到底是材料的原因，還是結構設計的原因。
圖1（A）多功能剛度平臺設備整體外觀圖；
（B）多功能剛度平臺原底座上增加一套固定下端拉伸夾具的底板后的整體外觀圖；
（C）上端作動缸體連接拉伸試驗上夾具，下端底板固定拉伸試驗下夾具；
（D）多功能剛度平臺測試測試伸樣條示意圖
2. 前端框架整體搭建方式的差異性
分別進行了高溫鎖扣區域的鎖扣強度測試，具體的搭建和測試結果如下：從圖2（A）和圖2（B）的結果可以看出，當作動缸體和安全鎖扣所在的切線方向的夾角為12°時，其前端框架高溫鎖扣區域的極限強度為2983 N，相比較當作動缸和安全鎖扣的切線方向平行時的極限強度2800 N要更高一些，這主要的原因是由于當存在角度為12°時，并且假定前端框架高溫鎖扣區域的強度為Fmax，則當作動缸的方向的力值≥Fmax/Cos12°時，前端框架的安全鎖扣將會被拔出。
展開 氣體輔助射出技術(Gas assisted injection molding)
■ 電腦輔助成型技術交流協會
電腦輔助成型技術交流協會（Association of CAE Molding Technology 協會）的前身，是國立清華大學CAE 研究室全球資訊網社群，全球性格局的技術交流協會，為產業界提供資訊與技術的交流服務。
協會獲得產業界高度的肯定與無數的支持，目前已有一萬多名的網路會員。并擴展橡塑產業趨勢，強化模具產業，學界創新發展與技術升格，專業顧問解說，顧問二十年塑膠產業技術輔導經驗，能現場診斷問題并協助解決，全程提供技術講解，可獲得立即性互動咨詢服務，達到最好的學習效益與世界接軌。
前言
氣體輔助射出成型技術在1971 年就已經應用在高跟鞋跟的制作上并獲得德國專利。近年來，此技術已經普遍應用于汽車零組件、家電、家具產品的應用上，另外在美國三大汽車廠（通用、福特、克萊斯勒）與日本汽車廠在此技術的應用上，也是很有名。目前的電子資訊產品如筆記型電腦、數位相機、手機等，也運用氣體輔助成型技術，得到薄、小且品質更高的資訊電子產品 氣體輔助射出成型技術的原理是將熔融的塑料注入模穴中，在塑料尚未充填完成，短射的情況 下，便開始注入氣體，直到塑料填滿整個模穴，然后藉由氣體在內部掏空處均勻的進行保壓，并且同時進行冷卻，接著將氣體排出，最后以塑料封堵缺口，便完成制程；如果氣體是直接由氣針于產品模穴中注入，就不需再使用塑料來封閉缺口。
而氣體輔助射出成型技術的優點是可以有效 降低射出壓力、減少鎖模力、節省材料、降低成本、改善產品厚尺寸處的凹陷、收縮、翹曲變形、縮短成型周期、提高產品強度等。
展開 漢航VS08板卡--基于對稱恒流源激勵技術的高溫動靜態應變測量
高溫動靜態應變測量主要面臨以下的挑戰
一、高溫測量環境下，普通應變計不能區分哪些是期望得到的機械載荷變化產生的應變，哪些是測試材料隨溫度變化產生的膨脹，這種由于熱膨脹造成的應變讀數通常被稱為“視應變”或“熱應變”。
二、高溫測量環境下，應變計阻值隨溫度變化而變化，變化可能超過橋路的量程，將導致傳統惠斯通電橋無法平衡，從而無法進行測量。
三、高溫測量環境下，需使用特殊的高溫應變計，而且常規銅材質導線不能承受高溫，必須使用具有很高電阻的高溫導線，而高溫下導線電阻隨溫度變化而產生變化，常規測量方式會導致測量精度和線性度變差，影響測量結果。
四、高溫測量環境下，存在較大的靜電噪聲和電磁噪聲，而應變計處于非屏蔽工作環境，對各種干擾源比較敏感，常規方法測量會導致測量結果不可用。
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