Pt/TiO2表面状态对气敏特性的影响

通过浸渍法用H2PtCl6溶液修饰TiO2厚膜,经过不同的处理工艺,获得表面负载Pt粒子的Pt/TiO2厚膜.采用XRD和SEM分析了Pt/TiO2的物相结构和表面形貌,并通过电阻氧分压关系计算Pt/TiO2厚膜活化能.然后分别通过静态和动态测试法,表征了Pt/TiO2厚膜在H2/O2中的稳态阻值和动态响应时间.结果表明:受"spill-over"机制影响,Pt/TiO2厚膜在H2/O2气氛下的稳态电阻与Pt的散布状态有关.而样品响应时间不仅与Pt粒子的分布有关,还受表面活化能的影响,在Pt散布基本相同情况下,活化能越低,样品响应速度越快.     

高岭土动态膜的制备

以陶瓷膜管为基质,研究了高岭土动态膜的制备过程.实验以高岭土为动态膜预涂材料,采用错流操作对膜管进行涂膜,通过记录和分析涂膜过程中的渗透液通量和测定在此过程中涂上的高岭土的量随时间的变化,研究了高岭土粒径、涂膜液浓度、跨膜压力、错流速度和涂膜时间对涂膜效果及清水通量的影响,对涂膜过程有了较好的认识,并得出最佳涂膜条件为:涂膜液质量浓度0.3 g/L、跨膜压力0.2 MPa、错流速度0.5 m/s及涂膜时间10 min.     

利用稳态法测量聚合物薄膜纵向热导系数

在一维稳态热传导模型的基础上,设计了一套用于测量聚合物薄膜纵向热导系数的实验装置,并利用Comsol软件对该测量装置进行数值模拟并优化设计。同时利用本文设计的实验装置,测量得到了不同温度下聚酰亚胺(PI)膜、聚四氟乙烯(PTFE)膜以及混合纤维素酯(MCE)膜的热导系数。在35℃~60℃的温度范围内热导系数测量值分别维持在0.21 W/(m.K),0.26 W/(m.K),0.13 W/(m.K)左右,标准不确定度在9.5%以下。测量结果与参考值相符,验证了实验装置的测试精度。     

变压膜渗透空气分离制氧实验研究

在稳态膜渗透的基础上提出了一种新的非稳态渗透流程。该流程是一种循环操作过程,每一周期包含加压、抽真空以及排空三个阶段。实验研究了加压时间、抽真空时间和排空时间对空气分离制氧的产品平均纯度、平均流量和回收率的影响,并与稳态渗透实验结果进行了比较。结果表明,当富氧纯度相同时,变压渗透过程能够得到比稳态渗透更高的氧气回收率和富氧流量。     

制冷压缩机热力性能的仿真计算

对小型制冷系统用全封闭往复式压缩机,通过详细考虑其内部热力过程,建立稳态性能仿真模型;通过引入热容系数,将模型用于仿真压缩机开机过程中排气温度的动态特性.在10个不同工况下,稳态模型对压缩机性能预测值与实验值的比较表明,模型对压缩机质量流量和消耗功率的预测误差在5%以内,排气温度误差最大不超过4℃;在不同环境温度下,动态模型对压缩机开机过程排气温度动态特性的预测值与实验值吻合较好,表明模型准确,可以满足系统仿真计算的需要.     

超滤过程中浸没式中空纤维膜组件的数学模拟优化研究

基于中空纤维膜轴向不均污染理论,运用响应曲面法建立了浸没式中空纤维超滤膜组件不同通量状态下,膜组件过滤过程中的膜阻力关于时间、空间的动态数学模型,对建立的模型进行了显著性分析及实验验证,并对中空纤维膜组件进行了数学优化.通过验证实验发现,发现实测数据与膜阻力动态数学模型计算值基本一致.通过对数学模型分析发现:在次临界通量状态下,膜丝长度及运行时间均存在最佳值;在临界和超临界状态下,膜阻力及运行时间与膜丝长度成正比.     

错流过滤系统中动态膜形成过程的数学模型

通过对错流过滤系统中悬浮颗粒的受力分析,建立动态膜涂膜过程数学模型,可计算整个过程中的膜通量和膜厚度.颗粒大小、流量和跨膜压差等参数决定了达到稳定状态后的动态膜的膜厚和膜通量,而达到平衡状态所需的时间则与跨膜压力、主体溶液的颗粒浓度和粒径等参数有关.     

41Cr4钢高温加工过程流变应力模型建立

为了获得高温加工过程中41Cr4钢的动态再结晶体积百分数、真应力、真应变以及稳态应力和稳态应变,在不同变形温度、变形量和变形速度条件下,在GLEEBLE 3500试验机上完成了物理模拟试验.实验结果表明:变形刚开始时位错密度增大较快,因此应力迅速增大,产生加工硬化过程,随着应变的累积,动态回复的发生导致应力增加速度减慢,当应变进一步增大到超过临界应变时,动态再结晶软化导致流变应力降低.在此基础上建立41Cr4钢的流变应力模型时,考虑了加工硬化、动态再结晶以及动态回复对流变应力的影响,给出了与实验值比较接近的41Cr4钢的流变应力模型.     

BEPCⅡ电流引线低温端温度非稳态变化理论计算

介绍一种计算电流引线低温端温度非稳态变化的理论计算方法,并将计算结果与大型CFD软件包Fluent6.0的模拟结果进行比较,两者符合良好.采用该方法分析了稳态时的氦气流量对非稳态电流引线冷端温升速度的影响.     

时滞反馈对三稳态van der Pol系统稳态概率密度的影响

利用时滞反馈调节系统随机响应特征是随机动力学与控制重要的课题之一。为解决多稳态随机系统的控制器参数设计问题,针对加性噪声激励下的三稳态van der Pol系统,研究了时滞差分反馈对系统稳态概率密度的影响。利用随机平均法得到系统幅值稳态概率密度函数的解析表达式,随后分别讨论了给定噪声强度情况下时滞和反馈强度对系统稳态概率密度的影响。结果表明,反馈强度和时滞变化均能使系统稳态概率密度曲线的拓扑结构发生改变,从而调节系统稳态响应的幅值分布;转迁集计算的结果对控制参数选择有直接指导作用。     

基于增量谐波平衡法的复合行星齿轮传动系统非线性动力学

建立了包含时变啮合刚度、齿侧间隙与综合啮合误差的Ravigneaux式复合行星齿轮传动系统纯扭转动力学模型。运用增量谐波平衡法对系统运动微分方程组进行求解,得到系统的基频稳态响应。研究了时变啮合刚度、外部激励、齿侧间隙等参数的变化对系统动力学特性的影响。研究结果表明,间隙的存在使得复合行星齿轮系统的频响曲线出现了幅值跳跃与多值解等典型非线性特征,系统参数的共同作用使得复合行星齿轮系统出现了丰富的非线性动力学行为。利用本文的方法可以获得系统任意精度的近似解,为控制系统的振动与噪声,实现复合行星齿轮传动系统动态设计奠定基础。     

变速直膨式空调系统运行特性的稳态ANN模型

在假设系统输出显、潜冷量的相对值在不同的蒸发器入口空气状态下不发生明显变化的前提下,本文针对实验用变速直膨式空调系统建立了稳态人工神经网络(ANN)模型,预测其在不同压缩机、风机转速组合下的系统输出,利用输出显、潜冷量的相对值可以消除室内空气状态对系统输出的影响。通过稳态实验获得数据训练、检测并验证ANN模型预测变速直膨式系统运行特性的准确性,并通过非训练状态点下的稳态实验验证所提出假设与ANN模型的适用性。ANN模型的训练、检测以及验证实验结果的最大误差均小于5%,平均误差均小于3%,表明该稳态ANN模型可以在训练状态点以及非训练状态点较为准确地预测变速直膨式系统的运行特性。     

水源热泵系统的稳态模拟与实验研究

建立了水源热泵机组的稳态模型,分别对制冷、制热工况进行了模拟,并在一个名义制冷量为25kW的水源热泵机组实验台上进行了稳态工况的测试,对机组的性能随冷却水、冷冻水入口水温的变化情况做了研究,验证了数学模型的正确性并获得了一些有益的结论.     

完整约束下齿轮啮合转子系统的弯扭耦合振动稳态响应

在不脱齿等基本假设下，根据齿轮啮合原理和轮齿的齿面方程，推导了齿轮形心的横向位移和齿轮扭转角之间的约束关系式，从Lagrange方程出发，同时考虑齿轮啮合和不平衡效应，建立了直齿齿轮啮合转子-轴承系统的弯扭耦合动力学模型。分别在质量偏心和扭转激励作用下，分析了系统的弯扭耦合振动稳态响应。结果表明：两者均会引起弯曲振动和扭转振动，并且响应的幅值与系统的参数有关。     

蒸发器建模仿真与试验的比较

采用稳态分布参数模型对R134a单元机的蒸发器进行仿真。使用改进的Kattan模型对R134a在光滑管内的流动形式进行划分，从而得出流型图。根据流型图，应用不同表达形式的关联式计算管内局部沸腾换热系数。CCWang的模型用于计算百叶窗形翅片管式蒸发器的表面换热系数及压降。析湿系数通过试验数据建立的数据库确定。在仿真过程中，应用隐式三次多项式拟合模型计算R134a的物性。将仿真结果与试验数据对比发现，仿真值能够较为真实的反映机组的运行状态。通过误差分析得出制冷量的平均相对误差为1．12％，出风干球温度的平均相对误差为1．25％，出风焓的最大相对误差为0．88％，R134a出口温度的平均相对误差为4．0％。     

Multiscale model of dynamic recrystallization in hot rolling

The paper is focused on development of multi-scale CAFE approach, which combines cellular automata (CA) and finite element (FE) methods. The CA model of dynamic recrystallization (DRX) was implemented into the thermal-mechanical FE code, which simulates rolling process using steady state Eulerian approach. Several CA spaces were created at the cross section of the sample and their state was calculated using changes of the external variables along the flow lines. Current local values of temperature, strain, strain rate and stress are calculated by the macro-scale FE model and then passed to micro-scale CA simulations. Improvements in analysing of average grain size in CA simulation were introduced. The CAFÉ calculations were performed for hot rolling of the carbon-manganese steel. The resulting grain sizes after the process were compared with the experimental data, achieving satisfactory consistency.     

适用于制冷系统动态仿真的全封闭式压缩机准动态模型

制冷系统动态仿真中要求压缩机模型能够适用于吸入制冷剂状态从两相到气相的宽变化范围,并且能够快速地反映其关键的动态特性,为了解决这个问题,提出了可覆盖进口状态从气相到两相制冷剂的准动态压缩机模型。此模型按其热力过程分解为吸入气相或两相制冷剂与腔内制冷剂混合过程的动态模型、壳体换热过程的动态模型和气缸内制冷剂压缩过程的稳态模型。此压缩机模型克服了通常压缩机模型中忽略腔内制冷剂混合过程所导致预测的流量大于实际流量的缺点,以及全部采用动态模型导致计算复杂的问题。通过某压缩机厂生产的全封闭式压缩机的稳态实验数据和模型预测值的比较,结果表明:模型预测的稳定工况时的质量流量和输入功率与实验数据误差小于5%;开机过程质量流量和输入功率与实验测量值趋势一致,误差小于10%。     

Dynamics of a heat transformer working with the mixture NaOH---H2O

The model described in the paper is based on the balance equations for mass and energy for the different apparatus such as absorber, generator, evaporator, condenser and solution heat exchanger. It simulates a heat transformer process and ensures calculations not too time-consuming and much faster than in real time. With the aid of the model the transient behaviour of a heat transformer working with the mixture NaOH---H₂O is examined. For steady state operation the simulations agree well with experiments on a pilot plant. With NaOH---H₂O as working substances high COPS up to 0.49 were obtained with this heat transformer. For unsteady state operation the deviations between experiments and simulations were slightly higher than those for steady state. The model nevertheless predicts the transient behaviour with a satisfying accuracy. Also the startup and shutdown behaviour of a heat transformer was investigated under different conditions.     

Dynamics of a heat transformer working with the mixture NaOHH2O

The model described in the paper is based on the balance equations for mass and energy for the different apparatus such as absorber, generator, evaporator, condenser and solution heat exchanger. It simulates a heat transformer process and ensures calculations not too time-consuming and much faster than in real time. With the aid of the model the transient behaviour of a heat transformer working with the mixture NaOHH₂O is examined. For steady state operation the simulations agree well with experiments on a pilot plant. With NaOHH₂O as working substances high COPS up to 0.49 were obtained with this heat transformer. For unsteady state operation the deviations between experiments and simulations were slightly higher than those for steady state. The model nevertheless predicts the transient behaviour with a satisfying accuracy. Also the startup and shutdown behaviour of a heat transformer was investigated under different conditions.