改性双基推进剂制备中硝化甘油的连续加料与计量技术

为了实现改性双基推进剂制备过程中硝化甘油的安全输送和精确计量,利用乳化喷射器、直管质量流量计及数据处理器(PLC)对硝化甘油(NG)与水的混合液进行了连续加料与计量试验研究。利用Fluent模拟软件对NG的乳化喷液过程进行模拟分析,得到最佳的乳化喷射器结构参数为:喉管直径14.33 mm,喉管长度60.03mm,喉嘴距12.00 mm;在此结构参数下进行模拟分析得到:乳化喷射器出口处NG最大体积分数小于30%,且所占节点比率小于0.05,说明NG与水混合均匀,确保了NG安全连续输送。研究了质量流量计在不同管道压力下对计量精度的影响,当管道压力为0.25~0.31 MPa时,能满足质量流量计的检测要求,计量误差≤1.0%,能满足改性双基推进剂连续制备的工艺要求。     

带回热器与喷射器的高温型CO_2跨临界热泵研究

对高温型跨临界CO_2循环热泵进行热力优化,采用回热器及喷射器提高系统COP_h,通过参数计算,分析回热器效能、气体冷却器出口温度和出口压力三种因素对系统性能的影响。分析结果表明:随着回热器效能的增加,系统COP_h不断提升,当回热器效能为30%、40%和50%时,最优出口压力为14 MPa,当回热器效能为60%、70%和80%时,最优出口压力为13 MPa;随着气体冷却器出口温度的升高,系统COP_h不断降低,对应的最佳出口压力不断增加,当气体冷却器出口温度为60℃时,最佳出口压力为13 MPa,COP_h可达3.01;回热器效能与气体冷却器出口温度共同影响出口压力的选择。     

蒸气压缩式CO2水合物直接接触蓄冷系统的仿真研究

本文建立了水冷压缩式CO₂水合物直接接触蓄冷系统的仿真模型,模拟研究了不同充注压力(3.5、3.6、3.7、3.8 MPa)下蓄冷系统的降温曲线和总蓄冷量。研究发现,降温曲线的模拟结果与实验结果的相对误差依次为4.02%、4.43%、3.38%、1.89%,总蓄冷量的模拟结果与实验结果的相对误差依次为0.82%、3.41%、1.45%、1.81%,所有相对误差均小于5%,说明模型具有较好的预测能力。为了提高实验系统蓄冷性能,采用模型进行系统优化,结果表明：冷却水流量由65 mL/s增至100 mL/s时,系统预冷时间由22.5 min减至20.8 min,系统COP先增加后减少。冷却水流量为95 mL/s时,系统COP最大;冷却水温度由22℃升至30℃时,系统预冷时间由16.1 min增至21.9 min,系统COP由1.77降至1.53;当充注压力由3.5 MPa升至5.0 MPa时,排气压力由5.4 MPa升至12.1 MPa。当充注压力为5.0 MPa时,排气压力为12.1 MPa,超过压缩机警戒压力,所以低于5.0 MPa的充注压力较为安全。     

Al-20Cu-9.6Si-xEr钎料对SiC_p/A356复合材料真空钎焊接头组织与性能的影响EI北大核心CSCD

采用不同铒含量的7组Al-20Cu-9.6Si-xEr钎料分别对SiCp/A356复合材料进行了真空钎焊。利用扫描电镜和能谱分析等方法对接头微观组织进行了观察和分析。通过剪切实验对钎焊接头的抗剪强度进行了测定,并对剪切断口的微观形貌进行了观察。结果表明：添加稀土后,钎焊接头的抗剪强度明显提高。当w（Er）=0%时,钎缝处SiC颗粒聚集严重,接头强度为43.5MPa;当w（Er）=0.05%时,钎缝边界无SiC颗粒的聚集,接头强度最高,达到68.6MPa;当w（Er）=0.1%-0.4%时,钎缝处SiC颗粒聚集趋势减弱,接头强度值在45.3-50.5MPa之间;当w（Er）=0.5%时,SiC颗粒分布在钎缝内部,接头强度明显提高,达到62.2MPa。     

Co颗粒含量对SnBi/Cu接头微观组织与性能的影响EI北大核心CSCD

采用扫描电镜(SEM)观察Sn35Bi-x Co(x=0%,0.3%,0.7%,1.0%,1.2%,1.5%,质量分数,下同)复合钎料/Cu接头的微观组织,结合能谱(EDS)和XRD分析,研究接头组织差异。利用万能试验机测试接头力学性能,研究Co颗粒含量对SnBi/Cu接头组织及性能的影响机制。结果表明:随Co颗粒含量增加,Sn35Bi-Co复合钎料的润湿性呈现先增大后降低的趋势,当Co颗粒含量为0.7%时,润湿性最佳;在凝固阶段,向Sn35Bi/Cu接头中加入适量的Co颗粒后,能有效细化焊缝组织,界面IMC层更为平坦,焊缝中Co原子置换界面Cu_(6)Sn_(5)层中Cu原子,生成(Cu,Co)_(6)Sn_(5)固溶体,对界面IMC层具有固溶强化作用;Sn35Bi-Co/Cu接头的抗剪强度随Co颗粒含量增加先增大后降低,当Co颗粒含量为0.7%时,获得最大值54.09 MPa。     

深水静压下化学敏化乳化炸药爆炸能量的输出特性

为研究化学敏化乳化炸药能量输出受深水静压的影响,利用可调节深水压力大小的水下爆炸测试系统模拟深水静压环境,获得了亚硝酸钠质量分数分别为0.1%（Y-0.1%）、0.2%（Y-0.2%）、0.3%（Y-0.3%）、0.4%（Y-0.4%）的４种炸药在静水压力0、0.1、0.3、0.5 MPa下的能量变化情况。研究结果表明:在一定的静水压力变化范围内,压力相同的情况下,4种炸药能量输出性能从优到劣的顺序分别为Y-0.4%、Y-0.3%、Y-0.2%、Y-0.1%。当静水压力达到0.5 MPa后,4种炸药均发生不同程度的拒爆。这是因为,随着静水压力的不断增大,炸药中的化学敏化气泡逐渐变小或消失,大部分变为无效热点,不能形成灼热核,炸药发生拒爆。炸药拒爆时所测得的爆炸能量仅为雷管爆炸的能量。     

超滤膜分离渗滤液腐植物质的压力影响研究

超滤处理渗滤液膜生物反应器(MBR)出水,考察操作压力(0.3～0.7 MPa)对分离腐植物质(HS)的影响.结果表明,0.6MPa时浓缩液中TOC随体积因数Fv的增加幅度最大,0.4～0.6 MPa时浓缩液中HS浓度均大幅升高,但0.7 MPa时浓缩液HS浓度仅小幅上升,且HS占总TOC的百分比低于进料液;0.3MPa、0.4 MPa时透过液中TOCC随Fv的增加幅度明显高于其他压力条件;各压力下无机盐离子的截留情况比较相似,Fv=5时,Na、K、Mg离子的截留率约为30%,Fe离子约为50%,Ca离子约为15%;重金属离子的变化情况在低压下基本一致,在0.7 MPa时有所不同;0.6 MPa时HS与盐分的分离效果最好,在本实验条件下0.6MPa为最佳操作压力.压力对TOC和HS的浓缩、透过液中TOC的变化以及HS与盐分的分离效果有明显影响,对无机盐离子和重金属离子的变化影响不明显.     

药用低密度聚乙烯膜热封性能和热粘性能的研究

本文对国家药品包装材料标准中规定的药用低密度聚乙烯膜进行了热封强度和热粘强度的研究,考察了温度、压力、时间等工艺参数的影响。通过试验得到最佳的热封条件:热封温度为113℃;热封时间为1.0s;压力为0.3MPa;最佳的热粘强度条件:热粘温度为110~115℃;压力为0.3MPa;热封时间为1.0s。     

中间压力对往复式液氢泵容积效率的影响北大核心CSCD

通过理论计算研究了压缩过程绝热系数、中间压力对双级往复式液氢泵第二级容积效率的影响。计算结果表明,当无中间压力,入口压力为0.3 MPa,出口压力为45 MPa和90 MPa时,可能会出现容积效率为0,液氢泵呈现空转的现象。根据理论计算与分析得出结论,通过降低绝热系数、提高中间压力有助于提高容积效率,防止余隙容积内残余液氢在气缸吸液过程中汽化,更高的出口压力需要更高的中间压力以提高容积效率。     

基于图像处理的碳纤维增强树脂基复合材料固化压力-缺陷-力学性能建模与评估

利用热压罐成型工艺制备了不同固化压力条件下的碳纤维增强树脂基复合材料层合板,分析了超声相控阵C扫描图像与微观缺陷的对应关系,研究了固化压力、孔隙缺陷及力学性能之间的关联规律。结果表明：利用超声C扫描图像差异能够表征孔隙等缺陷含量,在本实验条件下,固化压力由0 MPa提高到0.6 MPa,复合材料孔隙率降低96.7%,拉伸强度（TS）和层间剪切强度（ILSS）分别提高56.1%和68.8%。在此基础上,对不同固化压力条件下制备的复合材料层合板的超声相控阵C扫描图像进行图像处理并定义成型质量指数,实现了基于C扫描图像对孔隙缺陷的定量表征。最后,通过对孔隙缺陷检测、力学性能测试及图像定量化评价结果进行数学拟合,建立了基于图像处理的固化压力-缺陷-力学性能之间的数学关联模型（CPDMP模型）,并给出了成型质量指数阈值为81%,及可接受的孔隙率应不高于1.1%,相应的固化压力应不低于0.35 MPa。     

真空高压气淬炉中淬火气体压力、流速和类型对工件冷却性能影响的数值模拟

本文运用FLUENT软件,通过大量的计算机模拟,研究了真空高压气淬炉中淬火气体压力、进口速度、气体类型对工件冷却性能的影响.通过对比氮气在0.45 MPa、0.6 MPa、1.0 MPa和1.5 MPa淬火压力下工件的冷却速度,量化了淬火压力对工件冷却速度的影响程度.氮气在0.6 MPa下,将气体速度由40 m/s增至60m/s,工件冷却速度提高27％,但风机功率增加3.4倍.由于气体体积流量一定的情况下,淬火气体比热和密度的协同影响了换热系数的大小,通过计算机模拟了四种淬火气体氢气、氦气、氮气和氩气对工件冷却速度的影响,得出在相同气体压力和流量下,四种气体的冷却能力是:氮气＞氢气＞氦气＞氩气;在消耗相同的风机功率下,密度小比热大的气体冷却能力高,四种气体的冷却能力依次是氢气＞氦气＞氮气＞氩气.     

新型铁路隧道落煤吸尘装置吸煤特性仿真分析与试验验证

由于空气扰动,运煤专用列车途经隧道进出口时会出现大面积落煤现象,针对长距离清理隧道落煤面临的人工清理效率低、成本高等难题,设计了一种由1根主输送煤料管和多根吸煤支管组成的新型铁路隧道落煤吸尘装置,用于清理颗粒小、质量轻的铁路隧道落煤。在对主输送煤料管设计中,首先利用欧拉-拉格朗日法建立了输煤管道中的气固两相流模型;其次基于Fluent有限元仿真研究了煤粒入射角和定长管道上多个支管间距对主输送煤料管内流场的影响,分析煤粒最佳入射角以及主输送煤料管上安装吸煤支管数量的最优值;最后通过现场试验对有限元仿真结果进行了验证。仿真和试验结果表明:煤粒入射角α在小于45°时主输送煤料管压降小,颗粒流可获得较大的水平输送速度;支管间距在750mm附近时,水平输送速度波动范围小且煤料的输送量明显大于其余各组,更加利于铁路隧道落煤的输送。研究结果对改进主输送煤料管结构形式、提高输送隧道落煤效率以及优化铁路隧道落煤吸尘装置具有重要意义。     

Application of an Eulerian granular numerical model to an industrial scale pneumatic conveying pipeline

In this paper, an Eulerian granular numerical model is applied in the modelling of an industrial scale pneumatic-based cement conveying system. Steady-state simulation results are found to match pressure and outlet flowrate values with actual system data. By modifying the inlet pressure and material feed rate, data that predicts the performance of the conveying system have been obtained within the present study. Transient simulations have also been conducted and the results reveal intricate details of the cement flows along the pneumatic pipes and pipe bends. In particular, particle roping behaviour is observed to follow the sides of the wall before, during and after the pipe bends. A sloshing-like cement flow motion is also observed after the cement exits the bend. The concentration distribution of the cement particles is found not only to be partly due to gravitational effects but also the pneumatic pipe configuration. Lastly, close inspection of the secondary flows within the pneumatic pipe shows that their directional changes lead to a corresponding change in the particle roping direction, indicating that particle roping is closely associated with the secondary flow structures induced by the exact pipe configuration.     

薄壁异形方半管零件充液成形工艺研究

目的 为解决薄壁异形方半管零件成形过程中易起皱、破裂、形状冻结性不佳的难题,引入充液成形工艺。为进一步掌握不同工艺参数对零件成形性能的影响,对薄壁异形方半管零件的充液成形过程进行研究。方法 以液室压力、压边力、拉深深度、摩擦因数等工艺参数为影响因子,进行正交试验,通过分析不同工艺参数下零件最大减薄率、贴模度、最大回弹量的变化规律,掌握充液成形工艺中不同工艺参数对零件起皱、破裂、形状冻结性的影响。结果 零件的破裂和起皱现象受液室压力影响显著,而零件的形状冻结性则受压边力影响较大。在数值模拟中,优化后的最优工艺参数如下:液室压力为15 MPa,压边力为120 kN,拉深深度为110 mm,摩擦因数为0.15。经模拟验证,与优化前相比,在该工艺参数下得到的结果更优,零件最大减薄率降低到11.5%、贴模度提高了0.212 mm、最大回弹量降低了1.955 mm。结论 通过模拟分析和现场试验验证可知,采用正交试验得到的最优工艺参数可以完成半管零件的成形,合理的工艺参数能有效抑制零件起皱、破裂、形状冻结性不佳的现象,从而提高半管零件的成形性能。     

基于CFD的YJ17卷烟机风室流场分析与优化设计

目的 针对ZJ17卷接机YJ17供丝系统中烟丝堵塞、竹节烟和烟支标偏大的现象进行改进。方法 采用流体仿真分析软件Solidworks Simulation模拟分析、正交实验及试验验证的方法,设计优化YJ17供丝系统的风室装置,通过模拟仿真不同正压风入口形状、数量、位置对设备运行效率、产品质量的影响,找到三者最优的参数组合。模拟分析发现,在正压风入口形状为圆形,正压风入口数量为3个,正压风入口距离气室边缘的距离为15 mm时,风室气流分布更均匀,同时烟丝在离开抛丝辊后受到的下吹风力最大,可使烟丝快速到达吸丝带。结果 气室经改进后烟丝堵塞次数降低了39.3%,SD值(20支烟支质量标偏)降低了25%,有效提升了设备的运行效率和卷烟产品的质量。结论 基于仿真及正交实验结果,优化了风速出风口位置和直径,气室的流场分析结果可为烟丝吸丝成型及风室结构优化提供一定技术支持。     

Characteristics and release property of polylactic acid/sodium monofluorophosphate microcapsules prepared by spray drying

Microcapsules composed of polylactic acid (PLA)/corrosion inhibitor sodium monofluorophosphate (MFP) were prepared by spray drying, and the effects of processing parameters on the morphology and encapsulation efficiency of the microcapsules were investigated. The results showed that low viscous PLA solution only resulted in porous microcapsules with low encapsulation efficiency, whereas filamentous substances were produced instead of microcapsules once PLA solution content exceeded 5%. When spray pressure exceeded 0.4 MPa, the microcapsule surface was wrinkled due to high evaporation rate of the atomized droplets. The spray pressure less than 0.3 MPa created larger atomized droplets and yielded the adhesive microcapsules with lower encapsulation efficiency. The optimal emulsion parameters were as follows: PLA concentration, 5%; water-oil ratio, 1:9; inlet air temperature, 50 °C; and spray pressure, 0.4 MPa. The resulting microcapsules exhibited a good sustained-release behavior in a simulated concrete pore solution.     

不同敏化材料的乳化炸药抗深水压力性能的实验研究

对化学敏化、珍珠岩敏化、玻璃微球敏化的3种乳化炸药进行了抗深水压力的实验研究,在压力值达到0．2MPa,3种炸药的爆速分别下降了74．81％、33．28％、11．75％,猛度分别下降了49％、27．49％、17．95％,在压力值达到0．3MPa,测试珍珠岩敏化和化学敏化乳化炸药的爆速时就出现了半爆或拒爆。实验结果表明：在开始阶段,3种炸药爆炸性能随水深的增加下降幅度都较大;随着水深的继续增加,玻璃微球和珍珠岩敏化的乳化炸药的爆炸性能下降幅度变缓,而化学敏化的乳化乳化炸药爆炸性能下降幅度继续增大;3种炸药抗压性能由优到劣的大致顺序是玻璃微球敏化,珍珠岩敏化,化学敏化的乳化炸药。     

基于CFD和试验的商用车高位引气管预滤性能的 分析与优化

为延长恶劣工况下某商用车进气系统空气滤清器滤芯的使用寿命,避免频繁更换滤芯,提出了增加旋流扇的高位引气管方案,并通过优化旋流扇夹角来提高进气系统预滤灰尘和液雾的效率,达到降低成本的目的。首先,采用计算流体力学（computational fluid dynamics,CFD）方法,对进气过程中高位引气管的内部流场进行数值模拟,分析了3款高位引气管的速度流线图和速度梯度云图,得到了高位引气管预滤灰尘和液雾的机理,并基于高位引气管速度流场的变化规律,提出了旋流扇夹角优化方向;其次,利用台架试验对优化后的高位引气管进行灰尘和液雾的预滤试验,并计算出灰尘和液雾的预滤效率;最后,对比不同高位引气管预滤灰尘和液雾的效率,根据两预滤效率的变化趋势,选择旋流扇最优夹角为75°。仿真和试验结果表明：旋流扇夹角对进气系统工作过程中高位引气管的流场及预滤效率有重要影响,优化旋流扇夹角有助于提高进气系统的预滤性能,从而减少进入空气滤清器的灰尘和液雾,达到延长空气滤清器滤芯寿命的目的。     

The Study of Performance in a Novel Gas–Solid Separator

The three slit-type separator is a new separator which can shorten the residence time of oil & gas and improve the separation efficiency. In this study, a critical validation was carried out to examine the separation performances of the three slit-type separator with different inlet velocity and inlet concentration. According to the experimental results, the separation efficiency and pressure drop of the three slit-type separator increase with the increase of inlet velocity and inlet concentration. Numerical simulation of the gas–solid flow field in the three slit-type separator was carried out by the use of Fluent 15.0 platform. The simulated results coincide with the experimental results. The particles move along the inside wall of the separator in the vaulted space, meanwhile, more gas enters into the exhaust pipe through slots, which can improve the separation efficiency. The study shows that the residence time of oil and gas is less than 0.6 and the separation efficiency is up to 99% in the separator, in addition, the pressure drop could be controlled in 4 kPa below.