有机泡沫预处理对其挂浆性能的影响

采用有机泡沫浸渍工艺制备泡沫陶瓷。研究了聚氨酯泡沫预处理对泡沫挂浆性能的影响。结果表明,以浓度为10%的碱液对孔径为10PPI的聚氨酯泡沫进行水解处理,在60℃条件下,水解15min左右,并结合对泡沫表面进行的改性处理,可获得增重倍数高达7.8的挂浆性能优异的聚氨酯处理泡沫。     

VARI成型不同处理方法泡沫夹芯复合材料工艺及性能研究

采取泡沫芯刻槽和泡沫芯导孔两种处理方法预制备泡沫芯材,采用VARI工艺成型泡沫夹芯复合材料,对复合材料进行无损检测,并对其成型效率、质量和力学性能进行研究。结果表明:刻槽和导孔处理可以有效地提高泡沫夹芯复合材料的成型效率,且其表面质量良好;三种泡沫夹芯复合材料泡沫与复合材料面板间均结合紧密,不存在贫胶、分层等缺陷;经刻槽处理后,泡沫夹芯复合材料的剥离强度有所下降,而弯曲强度和侧压强度略有上升;经导孔处理后,泡沫夹芯复合材料的剥离强度、弯曲强度和侧压强度均小幅下降。总的来看,不同处理工艺对VARI泡沫夹芯结构力学性能影响不大。     

阻燃剂对软质聚氨酯泡沫燃烧特性的影响

利用锥形量热仪对添加了不同阻燃剂的软质聚氨酯泡沫，在25kW／m^2下，其热释放速率、产烟量、一氧化碳产生量、二氧化碳产生量和点燃时间等进行了试验研究。结果表明，含氯化铵的聚氨酯泡沫燃烧时热释放速率最小，仅是未经阻燃处理的聚氨酯泡沫的热释放速率的11．5％；含硫酸铵的聚氨酯泡沫的产烟量最少，仅是未经阻燃处理的聚氨酯泡沫的产烟量的6．4％；含氯化铵的聚氨酯泡沫燃烧时产生的一氧化碳和二氧化碳都是最少的，分别是未经阻燃处理的聚氨酯泡沫的2，4％和1．6％；点燃时间最长的是含四硼酸钠的聚氨酯泡沫，几乎是未经阻燃处理的聚氨酯泡沫的15倍，其它阻燃剂对聚氨酯泡沫的燃烧性能都有不同程度的影响。     

rGO/MnO_2/三聚氰胺复合泡沫的制备及其对NO_x气体的处理

氧化石墨烯(GO)具有丰富的表面基团,以三聚氰胺(M)泡沫为载体,通过化学键合作用和采用模版法将GO粘接至含MnO_2的M泡沫骨架上,制得3维r GO(石墨烯)/MnO_2/M复合泡沫。采用环境测试反应舱模拟含NO_x气体对环境的污染,并考察了复合泡沫在不同温度、不同MnO_2掺量时对NO_x气体的吸附降解效果。研究结果表明:与空白M泡沫相比,复合泡沫对NO_x的处理效率明显提升;当m(MnO_2)=0.02 g、温度为200℃时,复合泡沫对NO_x具有较好的处理能力,并且复合泡沫经重复多次使用后仍保持较好的吸附催化活性。     

纳滤和泡沫分离联合处理含全氟辛酸铵废水的研究

采用传统方法处理含低浓度全氟辛酸铵(APFO)的废水存在能耗大、工艺复杂、二次污染等问题.为此提出用纳滤膜和泡沫分离联合处理含低浓度全氟辛酸铵的废水.首先对废水进行泡沫分离研究,在较佳的操作条件得到泡沫分离塔顶与塔底浓度比为11.4,再结合作者先前的膜分离研究结果,确定联合处理的操作条件为进料浓度450 mg·L-1,气体流量35 L·h-1,液体流量5 L·h-1,泡沫层与鼓泡层高度比1.0,pH值5.对聚四氟乙烯生产过程中产生的全氟辛酸铵浓度为450 mg·L-1的废水进行纳滤膜和泡沫分离联合处理,结果得到浓度分别为3690 mg·L-1的浓液和37.5 mg·L-1的清液;相比单独使用纳滤法和泡沫法处理废水来说,纳滤与泡沫分离联合工艺流程减少了能耗,同时具有回收有用物质、处理过程环保、设备简单、易于工业放大等优点.     

透平油真空滤油机泡沫解决方案

真空滤油机在透平油处理中常会产生大量泡沫导致停机。为此,分析了泡沫产生的原因,提出了在用户系统、真空滤油机方面针对泡沫的解决方案。目前,该方案已成功应用于多个电厂的透平油处理。     

酚醛泡沫在高温热处理过程中结构与性能的变化

以甲阶酚醛树脂为原料制备了酚醛泡沫,经高温热处理进而得到酚醛树脂基碳泡沫。通过FTIR、TGA、SEM、压缩强度及热导率检测等手段,分析研究了酚醛泡沫在高温热处理后结构与性能的变化情况。结果表明:氮气保护下,酚醛泡沫经高温处理后形成了以碳元素为主的碳泡沫;与酚醛泡沫相比,碳泡沫的表观密度、泡孔孔径较小,泡孔虽仍以闭孔结构为主,但是开孔结构明显增多;酚醛泡沫及碳泡沫的压缩强度和热导率都随着泡沫密度的增加而增大,另外同酚醛泡沫相比,碳泡沫的压缩强度和热导率均相对较高。     

水性涂料用通用泡沫控制剂——硅氧烷

聚硅氧烷可以化学改性用以配制成一系列高效泡沫控制剂。本文将说明如何能使这些泡沫控制剂最佳化以适合涂料系统、涂施条件和底材的多种要求的方法。最近的进展使得有可能处理不同形态的泡沫和大泡沫和较难处理的微泡沫。     

空气泡沫驱技术的研究现状及展望

介绍了空气泡沫驱技术的起源、国内外研究现状,空气泡沫驱驱油机理以及目前空气泡沫驱技术的不足和发展趋势,指出空气泡沫驱技术研究体系的形成、驱油机理的进一步研究、腐蚀问题、产出气体处理以及注气过程中安全风险问题分析是今后研究方向。空气泡沫驱技术可望成为油田挖潜剩余储量最经济有效的方法之一。     

氧化铝泡沫陶瓷及其表面溶胶–凝胶涂层的制备

采用有机泡沫浸渍法制备了氧化铝泡沫陶瓷,考察了工艺参数对泡沫陶瓷结构和性能的影响,研究了溶胶–凝胶法在泡沫陶瓷表面形成凝胶涂层的制备工艺。结果表明：对有机泡沫进行15%NaOH水溶液处理及5%PVA水溶液活化处理,采用离心挂浆工艺,制备了3种规格的的泡沫陶瓷,其孔尺寸范围为0.8～1.2mm,孔筋尺寸为0.1～0.25mm。泡沫陶瓷的抗压强度随ppi值（每英寸模板孔数）的增大而提高;二次挂浆有利于抗压强度的提高。泡沫陶瓷的抗热震性能随ppi值的减小而增加。采用负压浸胶工艺,可较好地在泡沫陶瓷表面形成TiO2凝胶涂层。     

单相流体通过多孔金属换热器换热性能的理论分析

泡沫金属具有非常大的比表面积和良好的导热性能,在强迫对流情况下,具有很强的换热能力.通过建立泡沫金属在强迫对流的情况下的换热模型,得到了泡沫金属高度、孔密度、孔隙率和空气流速的变化对其换热性能的影响.分析结果显示:增大泡沫金属换热器的高度、孔密度、空气流速和减小孔隙率,都能提高换热器的换热性能;当这4个参数各自变化到一...     

空气横掠沉没于多孔泡沫金属中错列管束的对流传热

对空气横掠沉没于多孔泡沫金属中正三角错列传热管束的对流传热进行了试验研究。结果显示,多孔泡沫金属使得流体的流动阻力明显增加,但阻力增加的倍数随Reynolds数的增大而减小;多孔泡沫金属对对流传热具有明显的强化作用,强化效果随Re的增大而减小。与横掠错列光管束相比,本试验范围内,流动阻力增加的最大倍数为12.727,最小倍数为10.109;对流传热的最大强化倍数为2.78,最小强化倍数为2.08。总结出了适合于试验范围的对流传热的气流量纲1阻力系数的表达式和传热计算关联式。综合强化对流传热及增加流动压降两方面可知,多孔泡沫金属较适合于流体较小流速的场合。     

孔隙分布对分形泡沫金属基相变材料传热特性的影响

基于分形理论,采用Sierpinski分形结构来模拟分形泡沫金属的孔隙结构。以泡沫金属为基体,孔隙中填充相变材料,通过数值计算比较了相同孔隙率和分形维数但不同孔隙结构分布规律的泡沫金属基相变材料在恒热流边界条件下的传热特性差异,得到了在传热过程中相变材料的相变率随时间变化及其相场分布情况云图。结果表明：当泡沫金属存在开口孔且所在位置处于热流边界时,孔隙中相变材料的传热速率明显大于不存在任何孔隙处于热流边界的情况;当泡沫金属不存在孔隙处于热流边界时,随着泡沫金属比表面积的增大,孔隙中相变材料传热速率增大;且分形体的分形级数越高,孔隙分布规律对其传热性能的影响程度越大。     

基于泡沫金属的复合毛细芯的物性测试

为改进毛细芯的传热传质性能，以泡沫金属铜或镍为骨架，在其内部填充树形金属铜粉或镍粉，通过树形金属粉末调控泡沫金属内的孔隙结构及孔径分布，制备出一种以金属泡沫为基底的复合毛细芯，并对制备的复合毛细芯的孔隙率、抽吸性能、有效热导率及蒸发率进行研究。结果表明，这种结构的复合毛细芯孔隙率较高，有效热导率为4.1?9.8 W/(m?K)。从毛细芯毛细抽吸、有效热导率和蒸发率综合来看，以金属泡沫镍为骨架、树形镍粉末与造孔剂质量比为5:5的复合毛细芯性能最好。     

Efficient Water Purification by Photocatalysis and Rapid Adsorption of Dip‐Coated Metal Foam with Nanostructured Bismuth Vanadate

Rapid removal of the organic methylene blue (MB) dye was achieved by simple stirring of highly porous Ni–Fe–Cr–Al metal foam coated with bismuth vanadate (BiVO₄). The metal foam was dip‐coated with the BiVO₄ solution precursor and annealed for an hour, through which the foam surface was decorated with the highly porous nanostructure, yielding high adsorptivity. This bismuth‐decorated metal foam was characterized by X‐ray diffraction, X‐ray photoelectron, and scanning electron microscopy to elucidate its physical, chemical, and morphological properties. The modeled pollutant, MB, was stirred with the metal foam both in darkness and in light. Complete decolorization was observed for both of these conditions, which indicates that adsorption dominates over photocatalysis; we found that photocatalysis contributed to less than 10% of the purification process. We also demonstrated that it would be possible to recycle the metal foam as many as 20 times, beyond which its purification capability degrades. However, the MB residues on the foam can be removed by simple annealing; thus, in theory the foam can be recycled indefinitely.     

基于导热形状因子的泡沫金属导热特性分析

通过理论分析引入用于定向计算泡沫金属等效热导率的导热形状因子（m）,并基于文献报道的大量实验数据对m进行了计算和分析。研究发现,m随泡沫金属材质、孔隙率及孔密度变化呈显著随机波动现象,无固定趋势或规律可循;泡沫金属等效热导率的准确预测需纳入多孔泡沫结构定向形变效应影响。鉴于此,通过直接数值模拟获得了m随孔胞形变参数（即沿泡沫金属宏观传热方向与其垂直方向的胞径比）变化的无量纲准则关联式,进而提出了基于m定向预测泡沫金属等效热导率的新方法。对比文献报道实验数据及基于各向同性结构假设的理论模型预测结果发现,上述方法可提高等效热导率的预测精度（平均偏差为0.77%）。     

泡沫金属内流体流动沸腾热质传递过程的模拟

为了了解泡沫金属内流体流动沸腾热质传递机理,建立了泡沫金属内流体流动沸腾的理论模型。建模中采用Mixture多相流模型,通过引入泡沫金属的渗透率、有效热导率等参数,以体现泡沫金属区别于传统多孔介质的特点;通过在动量方程中增加达西项与惯性力项以体现泡沫金属对两相流动中动量传递的影响;通过增加固体能量方程,并与流体能量方程耦合,以体现泡沫金属内传热过程的热不平衡性。将本文建立的理论模型与已有文献中的数据进行对比,结果表明模型预测值和已有的实验数据吻合较好。     

开孔泡沫金属换热性能的研究进展

介绍了开孔泡沫金属的结构特点和换热原理,重点从流动特性和传热特性两方面总结了国内外对开孔泡沫金属换热性能的研究进展,并且概述了迄今为止关于泡沫金属传热模型的研究情况,指出了今后开孔泡沫金属用于板式热交换器的研究方向。     

Effect of sample’s length on flow properties of open-cell metal foam and pressure-drop correlations

Many applications require fluid flow through the open pores of metal foam. The foam is usually treated as a porous medium for which the Darcy law and the Hazen-Dupuit-Darcy (or Forchheimer) equation are used to describe the pressure drop, and for obtaining the two important flow properties, i.e., the permeability and the form drag coefficient. Little or no attention is paid to the length (or thickness) of the porous medium in the flow direction. This paper establishes a minimum length necessary for the foam to have length-independent (or bulk) permeability and form drag coefficient. This minimum length is obtained experimentally for various types of open-cell aluminum foam subjected to airflow in the Forchheimer regime. Below this thickness values of the two key flow properties are not constant, and they include entrance/exit effects, which may explain some of the discrepancies in the reported values in the literature. The Forchheimer equation was recast in two different manners, which resulted in new non-dimensional numbers- one representing the form drag and the other the viscous drag. These numbers correlated very well with the thickness of the porous medium. The obtained correlations allow for determining the pressure drop given only the velocity and the thickness of an aluminum foam sample.     

流体在超轻多孔金属泡沫中的流动和换热特性

以去离子水为冷却液,对其在超轻多孔铜泡沫中的流动和换热特性进行了实验研究。在测定和分析流量、压力降和温度等实验参数的基础上,获取了热流密度、金属泡沫孔密度、液体流量等参数对层流流体流过金属泡沫时的压力降、通道壁面温度、对流换热等特性的影响。结果表明金属泡沫会显著强化对流换热,大大降低通道的壁面温度,其对流换热能力会随Reynolds数的增大而逐渐增强,最大Nusselt数可达空矩形通道的13倍,但与空通道相比,金属泡沫通道的压力降显著增大,并随Reynolds数及金属泡沫孔密度的增大而增大。