超声空化对溴化锂溶液气泡运动的影响

根据溴化锂溶液的物性参数方程,利用试验数据和超声作用于均相液体中空化气泡运动的动力学模型,推导出溴化锂溶液超声空化气泡运动方程。利用MATLAB对溴化锂溶液超声空化气泡的运动特性进行数值模拟,对过冷沸腾和饱和沸腾条件下溴化锂溶液沸腾气泡的运动变化特性进行研究,得到超声空化效应对气泡运动特性变化影响的模拟结果。为溴化锂溶液传热性能和吸收式制冷机组制冷效率的提高提供一定的理论依据。     

高压密相流体中超声空化现象的研究

利用空化测试材料研究了超声在高压密相流体CO2中的空化效应,并从理论上进行了分析。实验发现在相同功率的超声作用下,空化测试材料在高压液体CO2中能产生明显的空洞,但在超临界CO2无空洞产生,说明超声能在高压液体CO2(亚临界)产生超声空化现象,而不能在超临界CO2中产生空化现象。理论分析表明,当CO2处于高压液体状态时,由于CO2具有很高的蒸汽压,抵消了外界的高压,因此超声能够产生空化效应;而当CO2处于超临界状态时,由于体系不存在汽-液界面,因此阻碍了空化现象的产生。     

气液混合体内声传播的研究

一引言 在一定频率的超声波作用下,液体的声速和声衰减受到液体内的压力、温度以及外界压力等因素的影响,特别是粘滞性、热传导及散射效应的存在,将使声波衰减较大.当超声波强度增大时,就会产生空化现象[3,4],有大量气泡产生,从而使声速及吸收系数受到影响.本文在声传播方程的基础上[1,2],得出粘滞及含气泡液体内声速及吸收系数的表达式.     

可见光辐照下碘释放现象超声效应的实验研究

1引言 超声波辐照水溶液时,空化泡在声波的作用下形成、振荡、生长、收缩至崩溃.空化泡崩溃时在空化泡周围的极小空间内可以产生5000K以上的高温和高达5×107pa的高压等极端物理条件,同时可以产生氧化电位很高、化学性质十分活泼的羟基自由基(·OH)[1].利用声空化发生时产生的物理化学条件,通过进行超声预处理,可产生一系列声化学效应如超声诱导效应等,提高反应的产率和速率[2,3].本文研究了碘化钾溶液在可见光辐照下碘释放现象的超声效应.实验结果表明:超声的预辐照可以大大增加碘释放量.我们采用临界模型对该现象进行了初步分析.     

超声场作用下导电聚苯胺的合成

采用正相微乳液聚合法在超声波作用下制备导电聚苯胺,研究超声场强度的变化和作用时间的长短对导电聚苯胺的粒度和导电性能的影响。结果表明:与非超声场相比,采用超声场作用下正相微乳液聚合法制备的导电聚苯胺粉体的粒度显著降低,平均粒径从16.59μm减小到10.35μm。随着超声时间的增加,聚苯胺的电导率从5.230×10-2S/cm提高到1.923×10-1S/cm,提高了一个数量级。在超声波的作用下,聚苯胺粉体中分子间的偶极矩变化加强,超声作用产生的空化效应强化了十二烷基苯磺酸的掺杂和乳化作用。     

低温流体经过弯管时的空化现象分析

采用完全空化模型,对液氧流经弯管中时的空化现象进行了数值模拟.研究表明:由于弯管内侧流体压力低于外侧,当最低压力降低到空化核不稳定的临界压力时,空化首先在弯管内侧产生;入口速度增加、出口压力降低或流体温度升高,均会导致空化区域增大、强度增加.当空化区域扩展到一定范围时,管内大部分区域的流动状态达到基本稳定,空化现象对入口速度、出口压力等操作参数的变化不再敏感.此外,弯管的几何结构如曲率变化对空化现象也有相当大的影响.     

声流条件下超声空化气泡分布研究

研究了频率为 20 kHz的超声作用在圆柱形料腔中出现声流现象时超声空化效应的空间分布特性。结合大振幅声源条件下的声辐射力,对声场内的声流现象进行了仿真分析,获取了不同超声功率和液位高度下的声流速度场分布,初步探究了声流条件下空化气泡的运动分布规律。采用超声空化效应的声致化学发光实验,对比研究了有、无声流条件时超声空化效应的空间分布特性。结果表明：功放电流高于 80 mA(电功率为 17.6 W)时,超声场可形成稳定的声致流动现象且可有效提高其声能辐射效率,大大增加了空化效应的作用区域,进而提高了声化学反应效率;声流条件下料腔内超声空化效应的分布区域与超声功率(振幅)、料腔液位高度相关,功放电流从 40 mA(电功率为8.8 W)增加至 120 mA(电功率为 26.4 W)时,空化面积占比提高了 100.86%,液位高度为 60 mm时的空化面积占比较50 mm和 70 mm时分别提高了 13.11%和 73.91%,提高超声功率及选择合理的料腔液位高度,可有效提高空化气泡扩散距离,增大空化分布面积;对于固定形状及尺寸料腔中的声场,声流速度达到一定阈值时,会出现空化效应增强,空化效应增强区域位于大于声流速度阈值的区域内;空化气泡的扩散分布与声流速度场密切相关,表现为随声流速度场的变化在料腔中部沿径向扩散、沿变幅杆轴向且在料腔底部沿径向扩散、沿变幅杆轴向扩散三种扩散分布模式。     

超声与静电场协同作用对水电导率的影响

超声和静电场的协同作用对水的电导率产生明显的影响。首先通过单独的超声和静电场作用,研究了其对水电导率的影响,并通过改变超声和静电场的强度,发现在一定范围内,随着超声功率的增大,水电导率随时间逐渐提高,而单独的静电场对水的电导率没有明显影响。最后,通过超声和电场的协同作用,发现水的电导率相对其单独作用有了明显的提高,并且,随着超声电功率和静电场强度的增大,水的电导率提高明显。     

孔板流量计内空化现象的数值模拟

以计算流体动力学CFD软件为工具,通过引入Schnerr-Sauer空化模型,并结合多相流Mixture模型与RNG k-ε湍流模型,对两通道非标准孔板流量计在空化发生条件下的内部流场进行数值模拟。考查等效直径比β=0.7时,流场中蒸汽体积分数和压力分布的变化规律,入口压力对空化数的影响以及雷诺数对流出系数和压力损失的影响。结果表明:入口压力增加到一定值时,在环隙边缘处首先发生空化现象,并且随着压力的增大,空化发生的区域增大,空化程度加剧;空化数随入口压力的增大而减小;空化效应对流量计的流出系数的影响较大,而对压力损失的影响较小。研究结果对孔板流量计的测量误差原因分析和提高测量精度有参考价值。     

圆柱体带空泡轴向绕流研究

研究了不同长细比圆柱体水下运动产生空泡的形态及带空泡绕流的阻力。长细比不影响圆柱体产生的空泡形态。圆柱体绕流从局部空泡发展到超空泡绕流后,压差阻力系数减小,摩擦阻力系数减小至趋于零,总阻力系数几乎和压差阻力系数一样。空化数较高时,随长细比增大,阻力系数先减小后增大;空化数较小时,相同空化数条件下,其阻力系数基本趋于一致,空化数越小,阻力系数越小。     

超声振动对石墨烯微片/聚丙烯复合材料导电导热性能的影响机制

在挤出过程加入超声振动作用,研究超声振动对高石墨烯微片(GNP)含量的聚丙烯基(GNP/PP)复合材料微观形态、结晶、导电性和导热性的影响。结果表明:由于超声振动提供强烈的冲击波与微射流,挤出过程中加入超声振动可有效地减薄GNP片层厚度,减少GNP团聚,增强GNP在PP中的分散均匀性,有利于构建导电导热网络,从而提高GNP/PP纳米复合材料的导电导热性能。相较于无超声振动,加入100 W超声振动后,GNP含量越高,GNP/PP电导率和热导率提升幅度越大,在GNP含量为15wt%时,电导率升幅为85%,热导率升幅为9.7%。而在GNP含量同为12wt%时,随着超声振动功率的增加,电导率和热导率呈现先增大后减少的规律。当超声功率为200 W时,电导率升幅为214%,热导率升幅为17.2%。而超声功率达到300 W时,较高功率的超声振动使部分石墨烯微片的片径减少,导致片层间更难以搭建完整的导电导热网络,使GNP/PP性能均略有下降。     

超声强制浸润法制备碳纳米纸/聚合物导热复合材料

为实现聚合物基导热复合材料的高效制备，提出了一种利用超声焊接设备实施的超声强制浸润方法。采用真空抽滤方法制备出由碳纳米管(Carbon nanotubes, CNTs)堆叠而成的碳纳米纸(Carbon nanopapers, CNPs), 将CNPs放置在未固化的聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane, PDMS)中，利用超声焊接设备的高频率、高功率超声源进行震荡，凭借超声波的能量传递作用，使液态PDMS逐步浸润到CNPs中。在100℃加热30 min固化后，即得到兼具高柔性和优良导热性能的CNPs/PDMS复合材料。结果表明，相同振幅条件下，CNPs/PDMS复合材料的导热性能随超声处理时长的增加而先上升后下降，并在超声时长为1.9 s时达到最优，热导率达5.781 W/(m·K)。验证了超声强制浸润法高效的制备柔性导热复合材料的可行性。      

Contactless conductivity detection for capillary electrophoresis

A contactless capacitively coupled conductivity detector for capillary electrophoresis is introduced. The detector consists of two electrodes which are placed cylindrically around the outer polyimide coating of the fused-silica capillary with a detection gap of 2 mm. The electrodes form a cylindrical capacitor, and the electric conductivity of the solution in the gap between the electrodes is measured. A high audio or low ultrasonic frequency for coupling of the ac voltage is used in order to minimize the influence of reactance of the liquid. For an improved version of the detector, two syringe cannulas are used as the electrodes and the capillary is simply assembled into the tubing. This allows an easy placement of the detector on various positions along the capillary. The limit of detection of inorganic cations and anions is 200 ppb, as determined for sodium and chloride, respectively.     

高定形聚乙二醇/剑麻纤维素/彭胀石墨相变储能材料的研制及热性能

以聚乙二醇(PEG)作为相变组分,以高导热的膨胀石墨(EG)和富合羟基的剑麻纤维素(CSF)作为相变支撑组分,分别利用自制的超声辅助真空设备进行动态灌注或机械搅拌进行熔融共混制备了不同PEG用量的定形相变储能材料(PCMs).采用扫描电子显微镜、高分辨率光学相机、差示扫描量热仪、Hot disk-导热仪、热重分析仪等技术测试了PEG基复合PCMs的微观形貌、定形性、储热性能、导热率及稳定性.结果表明,新颖的动态灌注法制备的PEG基复合相变材料呈现出更致密的微观形态,更好的储热性能和更高的导热率及热稳定性.同时,实验发现由于CSF大量的极性羟基和多孔隙结构,当CSF质量分数为30％,EG质量分数为1％时,复合材料表现出极好的定形效果.     

镀液流动对泡沫炭真空超声化学镀铜的影响

真空超声辅助化学镀铜, 可以在大体积泡沫炭内部孔隙表面镀铜, 但沉铜分布不均。在此基础上, 本研究强制镀液在泡沫炭内部充分流动, 并探究流动方式对镀层性能的影响。相比于镀液单向流动, 镀液双向流动实现了铜增量的均匀分布, 轴向切片铜的增重率超过7.10%, 整块泡沫炭铜的增重率为7.68%; 镀层均匀致密, 平整光滑, 厚度超过5 μm, 各向分布差异很小; 镀层无CuO、Cu₂O杂质; 机械性能、电学性能都得到均匀地提高, 压缩强度从0.70 MPa增大至1.54 MPa, 电导率从700 S/cm 增加至1724 S/cm。     

鳞片石墨取向对鳞片石墨/聚丙烯、鳞片石墨/尼龙66复合材料导热性能的影响

为了研究鳞片石墨在基体中的取向对复合材料导热性能特别是不同方向导热性能的影响,通过双螺杆挤出混合及注射成型制备了鳞片石墨/聚丙烯（PP）、鳞片石墨/尼龙66（PA66）导热复合材料,并利用扫描电子显微镜和超声波测试对制备的样品进行了分析。结果表明：鳞片石墨的粒径越小,平面取向度越高,平面与垂直方向的热导率差值越大。加工中双螺杆挤出机的过度剪切会破坏鳞片石墨的片层结构,影响鳞片石墨导热网络的形成,降低复合材料的热导率,但提高了材料导热的各向均匀性。适度的剪切可以打开鳞片石墨的片层结构,提高复合材料的热导率,注射成型更多影响到制品导热的各向异性。     

The study of microstructure and properties of chromium bronze for contact shoe

The microstructure and properties of chromium bronze, with different chromium content and treatment method, were characterized by using scanning electron microscope, energy‐dispersive X‐ray spectroscopy, transmission electron microscopy and optical microscopy technique. For the specimens with the same treatment method, with increasing of the chromium content, the number of chromium phase increase and the dispersion strengthen effect enhances. On the other hand, the hinder effect on the electrons enhances and the electrical conductivity decreases. For the specimens with same component, the tensile strength and hardness order from low to high are: casting, aging treatment and solution aging. The electrical conductivity order from low to high are: casting, solution aging and aging treatment.     

高温管道超声波测厚方法影响因素仿真研究

针对石化行业中在高温工作状态下的管道测厚问题,本文研究了超声波高温管道测厚方法中的一些影响因素,并实现了一套高温管道超声波测厚的仿真系统。实验中讨论了不同厚度、不同材料、不同噪声水平以及不同温度对超声波管道测厚结果的影响。此外,比较了不同测厚方法对管道厚度测量的影响。实验结果表明,该系统能够较好的模拟高温超声波测厚系统,能够实现高温管道厚度的测量。     

Capillary electrophoresis and contactless conductivity detection of ions in narrow inner diameter capillaries

Capillary electrophoresis and conductometry represent a combination of a high-resolution separation method with a sensitive detection principle for the analysis of ionic species. In this paper, results are reported that are obtained with a contactless conductivity detector. This device works without a galvanic contact of the electrolyte and the electrodes. The conductivity sensor is based on two metal tubes that act as cylindrical capacitors. These electrodes are both placed around a fused-silica capillary with a detection gap of 1 mm left in between. When a high audio or low ultrasonic oscillation frequency between 40 and 100 kHz is applied to one of the electrodes, a signal is produced as soon as an analyte zone with a different conductivity compared to the background electrolyte passes the detection gap. An amplifier and rectifier is connected to the other electrode where the signal is further processed. Limits of detection for lithium and fluoride are 4 and 13 ppb, respectively, with a linear range over 4 orders of magnitude from 90 ppb up to more than 1000 ppm for both anions and cations. Furthermore, it is demonstrated that for species with lower equivalent conductivities, such as organic ions, indirect conductivity detection is a sensitive alternative to indirect optical detection methods. Limits of detection of 50 ppb and below are obtained for organic acids.