高频电场用于燃煤电厂冲灰水及循环水系统除、防垢的可行性研究

采用水力除灰的燃煤电厂很多存在冲灰水及循环水系统结垢问题,主要结垢成份均为过饱和CaCO3。介绍了高频电场的作用机理,通过高频电场作用改变系统中水分子存在状态进而阻止黏附性很强的CaCO3晶体沉淀的形成,达到除垢防垢的作用。     

扭曲扁管冷凝器强化传热及污垢特性实验研究

为了研究扭曲扁管在冷凝器中的运行特性,采用实验研究方法对扭曲扁管与普通直管的传热、流动阻力和污垢特性进行了研究.实验采用φ25×2.5的普通直管和由同种直管制成的扭曲扁管,扭曲扁管导程分别为120mm、150mm、180mm.实验表明,导程减小,阻力系数增大,扭曲扁管流动阻力系数约为直管的1.75～2倍.扭曲扁管的传热系数在洁净状态下约为直管1.2～2.3倍,在污垢状态下,约为直管1.8～2.1倍.随着Re增大,污垢热阻减小,但螺旋扁管的减小速度比直管更大,在Re=3000情况下螺旋扁管的污垢热阻与直管相近,当Re》6000时,螺旋扁管污垢热阻约为光管的0.16～0.42倍.通过分析,得出了污垢状态下实验扭曲扁管的最佳工作区.     

立式蒸发式冷凝器强化传热实验研究

在立式蒸发式冷凝器水蒸汽排汽冷凝实验基础上,对圆管、插入螺旋线圆管和波纹管3种管形的立式蒸发式冷凝器进行强化传热研究.结果表明:采用插入螺旋线圆管或者波纹管都可以起到强化传热的效果,总传热系数K比圆管分别高8.7%、12.9%,但要付出增加空气流动阻力作为代价;Rwa是整个传热过程的控制热阻,它具有改变总热阻的最大潜力;插入螺旋线对降低气-液界面的热阻尤为明显,降幅达20.65%;波纹管对降低凝结换热侧的热阻尤为明显,降幅达35.85%.     

锯齿斜翅管表面碳酸钙析晶污垢初始阶段结垢特性

进行光管和锯齿斜翅管在不同碳酸钙浓度和流速下的动态结垢实验,得到碳酸钙浓度、流速和锯齿斜翅管对碳酸钙析晶污垢结垢过程的影响。结果表明：浓度增大使溶液中均相成核速率和所形成晶核的生长速率增大,使溶液换热表面界面的污垢晶粒浓度和成垢离子浓度均增大,前者使更多的污垢附着换热面而后者使表面异相成核速率和生长速率增大。流速增大使光管表面形成的晶核、污垢晶体和污垢热阻均减少而诱导期延长;使锯齿斜翅管初始成核增多,但诱导期延长、而结垢量和污垢热阻减小。锯齿斜翅管在清洁状态和结垢状态下均具有比光管更大的总换热系数、更小的污垢热阻,尽管结垢量略多。     

水-甲醇混合工质振荡热管温度振荡及传热特性研究

通过实验研究了水-甲醇混合工质振荡热管充液率分别为55%、62%、70%、90%下,体积比分别为13∶1、4∶1、1∶1、1∶4、1∶13时的温度振荡以及热阻特性,并与水、甲醇纯工质振荡热管进行了对比。研究表明,混合工质振荡热管的振幅较纯工质大且较为均匀;较大充液率时(62%及以上),大多数混合工质振荡热管热阻大于两种纯工质;中等充液率时,部分振荡热管出现烧干现象,受黏度影响,大多数混合工质振荡热管出现烧干现象时的功率较小,热阻较纯工质大。但是,在水中加入少量甲醇(13:1)做工质的振荡热管在充液率为55%下不易发生烧干,且热阻较其他工质低。振荡热管的热阻特性受工质黏度、气液相平衡等因素的共同作用,在不同工况下,各因素作用效果不同。     

稳态法实验研究Ga_(68)In_(20)Sn_(12)液态金属界面热阻特性北大核心CSCD

搭建了镓铟锡合金低温液态金属接触热阻实验平台,验证了实验系统的可靠性,对比了常规导热硅脂和液态金属的热阻特性,研究了压力、温度和界面特性对接触热阻的影响规律。实验结果表明,特征测点温度稳定变化且在稳态下具有很小的线性偏差(ε<6%),表明该实验系统具有较高的可靠性。与导热硅脂相比,在74 kPa的界面压力下液态金属的接触热阻降低约71%,且界面接触热阻随着压力的增加而降低。此外,界面温度的升高造成试件界面处液态金属导热系数降低,进而增加界面接触热阻。通过对铜表面镀镍处理能够有效防止液态金属对铜表面发生腐蚀,但镍层存在造成接触热阻增大。     

高强钢冷喷涂铝锌复合涂层性能研究

采用冷喷涂技术在高强钢(300M)表面制备铝锌复合涂层作为抗腐蚀涂层.利用扫描电镜(SEM)、能量色散谱(EDS)、显微硬度测试仪研究涂层的微观形貌结构及显微硬度;综合涂层中性盐雾加速实验及户外暴晒实验结果并与300M基材进行对比,对涂层的抗腐蚀性能开展全面评价;考核冷喷涂后对300M钢基材疲劳性能影响.结果表明:冷喷涂铝锌复合涂层结构致密,平均孔隙率为0.8％,显微硬度为59.8HV0.025,中性盐雾实验1000h时无腐蚀,即使涂层破损也可以达到770h,户外大气暴晒实验12个月后涂层表面无腐蚀发生,冷喷涂后对300M钢基材的疲劳性能没有影响.     

石灰石法喷射鼓泡池脱硫特性分析

本实验利用设计建造的喷射鼓泡池烟气脱硫装置系统,以模拟冷态烟气和石灰石浆液系统为试验物系,进行变工况条件下的喷射鼓泡池脱除SO。特性的试验研究。实验以不同pH值的石灰石浆液为液相,冷态模拟烟气为气相,在喷射管淹没深度h分别为50mm、100mm和150mm,内径d分别为104mm、153．6mm和191mm的结构条件下,进行变工况下的喷射鼓泡池脱硫特性试验,并对试验结果所得数据进行处理同时对脱硫特性进行分析研究。     

热/冷喷涂典型抗空蚀涂层结构与性能研究

冷喷涂作为近年来兴起的涂层固态沉积技术,所制备的涂层具有高结合强度、高硬度、无氧化夹杂等优点,在过流器械表面的空蚀损伤防护方面极具应用潜力。采用冷喷涂技术,在40Cr钢基体表面制备了高致密的CuAl9Fe1铝青铜抗空蚀涂层,利用光镜/扫描电镜、显微硬度计、超声波空蚀试验机、三维轮廓仪等设备,表征了涂层的微观结构、力学性能及抗空蚀性能,分析了涂层的空蚀破坏形貌及机理,并与超音速火焰(high-velocity oxygen-fuel, HVOF)喷涂制备的WC类典型抗空蚀涂层(WC-Co-Cr和WC-Cr₂C₃-Ni)进行了对比。结果表明,冷喷涂CuAl9Fe1涂层的平均孔隙率为1.4%,平均显微硬度为3126 MPa,平均结合强度为32.3 MPa,空蚀6 h的空蚀深度为4.988μm;与之相比,HVOF喷涂的WC-Co-Cr和WC-Cr₂C₃-Ni涂层的平均孔隙率分别为0.7%和1.6%,平均显微硬度分别为10 065和10 094 MPa,平均结合强度分别为84.2和73.5 MPa,空蚀6 h...     

逆流波纹板式露点蒸发冷却器的数值模拟研究

本文对逆流波纹板式露点蒸发冷却器的性能进行了数值模拟,并通过实验验证了数值模拟的准确性。通过数值模拟,研究了二次/一次风量比、一次风风速、循环水流量、进风参数、结构参数(通道间距和通道长度)对露点蒸发冷却空调器性能的影响。结果表明:当二次/一次风量比为0. 3～0. 4,一次风速为2～2. 7 m/s,通道间距为4. 3 mm,通道长度为1 m时,露点蒸发冷却空调器冷却效率及COP均较高;随着循环水质量流量的增加,送风温度升高,冷却效率及COP均下降,因此在湿通道表面完全润湿条件下,循环水质量流量越小,露点蒸发冷却器性能越好。湿球效率主要受露点蒸发冷却器结构及运行参数的影响,该逆流波纹板式露点蒸发冷却器的湿球效率在110%～115%之间。     

Experimental study on the prevention of microbial fouling accumulation on a Ni-Cu-P modified heat exchange surface

Microbial fouling on heat exchange surface is common for large amount of microorganisms in circulating cooling water. In this article, a modified surface technology is used to suppress and reduce the accumulation of microbial fouling on the heat transfer surface. Firstly a Ni-Cu-P modified surface is prepared by electroless plating, and a Ni-P surface applied commonly in industry is also prepared as a comparison. With the help of the designed and constructed experimental system for dynamic monitoring of microbial fouling, the microbial fouling tests of the Ni-Cu-P, Ni- P and carbon steel surface are carried out. The results show that the Ni-Cu-P modified surface has excellent antifouling performance. Compared with carbon steel, the microbial fouling on the Ni-P and Ni-Cu-P modified surface are decreased by 90.6 % and 92.0 % respectively. Further the effects of temperature, flow rate, and initial bacterial concentration on microbial fouling heat resistance of Ni-Cu-P modified surface are investigated and analyzed. With the cooling water inlet temperature increasing (25–40 °C), the fouling heat resistance of the Ni-Cu-P modified surface is increased first and then reduced. With the flow rate increasing (0.2 m/s-0.3 m/s), the fouling heat resistance of Ni-Cu-P modified surface is decreased by 78.3 %. With the initial bacteria concentration in cooling water increasing (8.364 × 10⁹ CFU/mL −51.456 × 10⁹ CFU/mL), the fouling heat resistance is increased by 57.4 % accordingly. By rationally adjusting the operating conditions, such as regulating the temperature of cooling water far away from the suitable temperature of bacteria and increasing the flow rate of circulating cooling water as much as possible, the accumulation of microbial fouling on the Ni-Cu-P modified surface can be further reduced, allowing for long-term cleaning and effective heat transfer of the Ni-Cu-P modified heat exchange surface.     

臭氧处理冷水机组循环冷却水的节能试验研究

从目前循环冷却水系统中普遍存在的结垢问题入手,引出臭氧水处理法,它是一种环保、安全、高效的水处理方法。臭氧在处理循环冷却水时能起到杀菌、缓蚀、阻垢及脱垢的作用。简要阐述臭氧处理循环冷却水的阻垢及脱垢原理,分析污垢对冷水机组性能的影响。臭氧处理冷水机组循环冷却水的试验表明,臭氧水处理方法能够显著提高冷水机组的COP。     

大型冷水机组污垢自动清洗及经济性分析

冷水机组冷凝器等部件脏污对机组的制冷效率有重大影响,也会增大循环动力的消耗。因此大型冷水机组需要定期除垢清洗。本文以地铁车站大型冷水机组的污垢清洗为例,介绍一种自动清洗除垢的方法,并对冷水机组除垢前后的运行进行了对比分析。最后,对自动除垢设备的经济性也进行了分析,结论可以为相关工程案例提供参考。     

微污染水处理中投加粉末炭减缓膜污染的机理研究

采用MBR(膜生物反应器)及MBR-PAC(PAC,粉末活性炭)组合工艺处理微污染湖水.试验考察了各工艺条件下的膜污染状况,发现投加PAC降低了膜阻力,利于减缓膜污染.为了进一步研究相应的机理,采用空间排阻液相色谱(SELC)法对粉末炭投加前后膜污染物的分子量分布(MWD)进行了直接和间接的测定.结果表明,在MBR应用于微污染湖水处理时,小分子物质是一类重要的膜污染物质.PAC对大量小分子污染物(MW<3 000)的有效吸附去除是投加PAC后膜污染状况改善的重要原因.     

Ni60A+20WC于水刀喷嘴耐磨层的应用工艺

采用高频感应熔覆技术以提高高压水刀喷嘴的耐磨性能,本实验选用304不锈钢板作为基体材料,Ni60A+20%WC合金粉末作为熔覆层材料;分别采用高频感应加热设备、电火花成型机和小孔机对试件进行加热、熔覆并加工到规定尺寸.采用扫描电子显微镜观察试件的微观组织,发现涂层和基体之间产生了扩散层;采用X射线衍射仪分析涂层相结构,涂层中存在的强化相有WC、Fe_3Ni_2、W2C、Cr_3C_2、Cr_2Ni_3等;摩擦学性能测试实验表明涂层材料大大提高了水刀喷嘴的耐磨性;显微硬度实验表明WC极大地提高了涂层的硬度,其平均值约为1 000 HV0.1,基体约为190 HV0.1.在水刀喷嘴内孔成功制备了WC增强Ni基熔覆层,该熔覆层光滑平整,表面无明显缺陷,与基体实现冶金结合,性能优异.     

纳米碳酸钙在水中的分散

筛选出了适合于在水中分散的纳米碳酸钙，分别考察了分散机转速、分散剂种类、分散剂用量、分散时间和悬浮液浓度等因素对纳米CaCO3在水中分散的影响，优化出了纳米CaCO3在水中分散的工艺条件，即：转速为7500r／min，分散剂为PK-100，分散时间为1．5h，分散剂用量为纳米CaCO3质量的3％，悬浮液浓度为15％．结果表明，优化条件下所制得的悬浮液黏度较低，纳米CaCO3平均粒径较小，分散均匀，且贮存稳定性良好．添加了该纳米CaCO3浆液的复合建筑涂料的耐沾污性、耐洗刷性、触变性、耐水性、耐碱性和耐老化性等得到了显著改善．     

水中弹药的电磁感应测速方法研究

为解决现有的水下速度测试装置存在测试精度低和受水介质特性影响大的问题,设计了一种基于电磁感应原理的测速装置感应式线圈靶水下测速系统.针对水介质特性对测试系统的影响,对线圈靶进行了密封设计,对测试电路进行了抗干扰设计,并进行了水中弹药的速度测试实验.实验结果表明:测速系统受水介质特性干扰小,所测信号基本不含干扰信号,且对弹丸外弹道无影响;线圈靶与高速摄影的测速结果相比,测速精度高,相对偏差在5%以内,且可测速度范围宽,可广泛应用于水中弹药速度的测试.     

Studying a multibeam microwave drift-tube K-band oscillator with an electrodynamic system of two slot-coupled resonators

The possibility is shown of creating a new low-voltage multibeam oscillator of monotron type operating in the K band of wavelengths. The operating principle of this device is based on autogeneration of electromagnetic oscillations during the interaction of a multibeam electron stream with a high-frequency electric field of π type in a two-gap slot resonator having high-frequency voltages across gaps with different amplitudes. The results of theoretical and experimental studies of a 19-beam prototype of the device are presented. For the first time, a microwave-emission power of more than 600 W was obtained experimentally with an electronic efficiency of 45% and a total efficiency of 30% at an accelerating voltage of 2.6 kV and a frequency of 18.14 GHz.     

提高FEVE氟碳涂料常温固化层耐粘污性方法的比较

提高FEVE氟碳涂料涂层耐粘污性的方法有多种,各有利弊.从涂层耐候、抗蚀、与水接触方面,研究了采用氟化硅氧烷亲水化剂、改性有机硅防涂鸦助剂、TiO2光催化剂等提高FEVE氟碳涂层耐粘污性的效果.结果表明:亲水化剂显著降低了涂膜表面与水的接触角,增强了漆膜表面的自洁性,并且增强了FEVE氟碳涂料的耐候性;防涂鸦助剂短期内改善了漆膜的耐粘污性,但随着曝晒时间的延长耐粘污性下降;光催化荆明显提高了涂膜的耐粘污性和自洁性,但漆膜的耐候性大大下降;采用合适的亲水化剂提高氟碳涂膜的自洁性和耐粘污性是最有效的方法.     

Identification and measurement of dirt composition of manufactured steel plates using laser-induced breakdown spectroscopy

Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) was used for the characterization of the main components of the surface residual dirt produced in cold-rolled steel plates as a consequence of the manufacturing stages. At laser fluences between 0.05 J/cm(2) < F < 0.30 J/cm(2), dirt ablation takes place without any contribution from the substrate. Results show that the main components of the dirt are fine particles of Fe mostly homogeneously distributed in a thin layer of grease and soaps. In the primary stages of the manufacturing process carbon residuals can also be found. By measuring light emission from the lambda = 495.9 nm line of Fe(I) after laser ablation, we developed a real-time on-line method for the determination of the concentration of iron particles present in the surface dirt. The obtained results open new possibilities in the design of real-time instruments for industrial applications as a quality control of products and processes.