几类新型添加剂对气体水合物生成促进的研究

以往研究的几类添加剂对水合物生成促进效果不理想。通过具体实验,以二氧化碳气体为介质,在可视化高压搅拌反应釜中研究了几类新型添加剂对气体水合物生成特性的影响,并同纯水和SDBS进行了比较。最终确定自行合成的离子液体[HMIPS]OTs为最优良的添加剂并确定500mg/kg左右为最佳的反应浓度范围。根据成本、能耗、生成特性和机械可靠性确定了最优的生成温度和过压度范围分别为4℃～5℃和1.5MPa左右。本次实验的研究结果对实现气体水合物应用技术的开发、利用和水合物面向工业化生产具有重要价值。     

普通混凝土小型空心砌块的热工牲能分析

利用理论方法计算9种孔型为矩形的混凝土小型空心砌块的热绝缘系数和热惰性指标,由此确定在孔洞率一定时保温性能最优的砌块结构;固定空气间层的长度,比较每种砌块在不同孔洞率下保温性能达到最优时的空气间层的宽度;确定在孔洞率一定时隔热性能最优的砌块结构;所有砌块随着孔洞率的增大隔热性能降低.利用数值方法计算出孔型为圆形等其它形式的砌块的热绝缘系数,发现均比孔型为矩形时的数值小.     

氧化石墨烯作为新型促进剂加速CO_2水合物生成实验

为了解决气体水合物生成速率慢、储气密度低、生成条件苛刻等难题,利用高压反应釜生成实验装置,探究了添加质量浓度为0.2 g/L的氧化石墨烯对CO_2水合物生成的诱导时间、气体消耗量及CO_2水合物相平衡压力的影响,揭示了温度和压力的变化规律,与去离子水中CO_2水合物生成实验进行了比较并分析了其促进机理。结果表明:①氧化石墨烯具有动力学促进和热力学促进的双重作用,能够加快CO_2水合物体系的传热传质效率,促进气体溶解,提高成核速率和气体消耗量,降低相平衡压力;②与去离子水相比,氧化石墨烯体系下CO_2水合物生成诱导时间缩短了74%~85%;③温度为6℃时,随着初始压力的不同氧化石墨烯均能提高气体消耗量,在4 MPa时气体消耗量增长幅度最大,达17.2%,提高了水合物储气密度;④氧化石墨烯降低CO_2水合物相平衡压力的最大降幅为20%。结论认为,该新型促进剂能够提高CO_2水合物的生成速率和储气密度。     

水合物法分离CO_2+N_2混合气体效果研究

利用可视化高压水合物生成装置对纳米石墨粉(NGP)以及SDBS添加剂体系中CO2+N2混合气体的水合物法分离进行实验研究。以CO2回收率和分离因子作为主要评价参数,研究了实验温度,初始压力以及添加剂对分离效果的影响。结果发现,温度越低,压力越高,分离效率越高,并且纳米石墨粉可以很好的提高混合气体的分离效率。     

水合物法分离混合气体效果研究

利用可视化高压水合物生成装置对纳米石墨粉(NGP)以及SDBS添加剂体系中CO_2+N_2混合气体的水合物法分离进行实验研究。以CO_2回收率和分离因子作为主要评价参数,研究了实验温度,初始压力以及添加剂对分离效果的影响。结果发现,温度越低、压力越高,分离效果越好,并且纳米石墨粉可以很好地提高混合气体的分离效率。     

铁钻工冲扣钳壳体轻量化设计

论文以石油钻机井口钻柱冲卸扣和旋扣机械化作业设备—铁钻工冲扣钳壳体为研究对象,根据力学分析计算结果,基于Solidworks三维建模软件对冲扣钳壳体的重要组成板件进行参数化的建模,建立了壳体重要零件的结构优化数学模型,在不改变冲扣钳壳体各零件之间的配合的前提下利用ANSYS Workbench有限元软件对冲扣钳壳体尺寸参数进行了轻量化设计,同时对零件尺寸进行了敏感度分析.通过轻量化设计,在满足工作要求及强度和刚度条件下可将自重相对减小11.2％,减少了材料成本,为铁钻工冲扣钳的设计研制提供了理论依据.     

N80钢在含沙和含Cl~-溶液中的冲刷腐蚀行为

采用旋转圆柱电极冲刷腐蚀装置并辅以电化学工作站,结合失重法和电化学测试方法研究了NaCl含量和沙粒粒径对N80钢在含沙、含Cl~-液固两相流溶液中的冲刷腐蚀影响规律。结果表明:Cl~-在N80钢的冲刷腐蚀过程中发挥了至关重要的作用,在不含NaCl的情况下,试样的腐蚀失重极小;当NaCl质量分数为3.5%时,试样的腐蚀速率最大。N80钢的冲刷腐蚀临界粒径为0.125~0.21mm。     

热轧不锈钢复合板储罐焊接技术研究

针对304L/Q235B不锈钢复合板的母材成分及其焊接特点,对其焊接工艺和焊接性进行研究,选用E309L-16焊接复层和过渡层,E4315作为基层的填充金属。采用V型坡口,通过一定的焊接工艺和参数进行焊接。焊后对焊接接头进行力学性能测试,微观组织分析和耐腐蚀测试。结果表明,该工艺可以获得高质量的焊接接头,可用于不锈钢复合板建造储罐的实际应用。     

形貌可控的石墨烯/Cu-BTC复合物对VOCs吸附性能研究

制备还原氧化石墨烯(RGO)和Cu-BTC,并进一步通过水热反应将两者结合制备高性能吸附剂用于吸附挥发性有机物(VOCs)。通过对水热过程中反应温度和反应时间的调整,实现对复合吸附剂中RGO材料形貌的控制,进而实现对不同气体吸附能力的调控。结果表明：优化后的复合材料对甲醇和乙醇的吸附量分别达到13.6mmol/g和9.68mmol/g。复合材料中RGO的形貌对其在高温下的稳定性具有重要的影响,当RGO为纳米片状时,复合吸附剂的高温稳定性最好。此外,所制备的复合材料具有较大的比表面积和溶液中的高稳定性,复合RGO后其吸附溶液中的罗丹明B量比纯Cu-BTC高18.9%,表明其在污水净化领域也具有潜在的应用。     

升降热流条件下的脉动热管性能

作为一种高效的传热元件,脉动热管由于其结构柔韧性,在微小空间和复杂形状中的热管理和设备散热中具有广泛的应用。脉动热管的热性能对于设备效率和安全性有重要的影响,而操作条件和运行模式对热管性能的改善有显著作用。本文针对脉动热管在升降热流条件下的性能进行实验测试,采用水为工质,30%～40%充液率,结果表明,热管在低热流、弱冷却条件下易于遭受启动失败和热失控的风险;在升降热流条件下,脉动热管的热阻在启动前后的变化趋势存在反向规律。由于热管在启动前后的工质状态不同,热流升降对于工质状态变化的影响受限于热惰性和迟滞现象,继而导致热阻变化规律的差异。热管负荷相同,若热管未启动,上升段热阻低于下降段;当热管启动运行时,下降段热阻低于上升段;热管负荷越远离启动临界值,升降热流条件下的热阻差异越小。相较于低充液率,热管在高充液率时的热阻反向规律更显著;热管在自然冷却时的热阻反向规律更显著于强制冷却。