Super304H钢在含1.5％SO2模拟烟气中的腐蚀行为研究

目的研究Super304H钢在650℃和700℃模拟烟气中的腐蚀行为和机理。方法将Super304H钢试样置于含SO2(体积分数1.5%)的模拟烟气中,间隔一定时间取出样品称量,获得腐蚀动力学曲线。采用XRD、SEM和EDS分析不同腐蚀阶段的腐蚀产物形貌、成分和物相组成。结果腐蚀初期,Super304H钢在700℃下的腐蚀速率明显比650℃下的快,腐蚀过程中,腐蚀产物不断生成和剥落。650℃时,样品初期的主要成分为Cr_2O_3和Fe2O3,随腐蚀时间的延长,生成了Fe_3O_4;700℃时的腐蚀产物剥落更明显。腐蚀产物具有双层结构,主要由Fe2O3、Cr_2O_3、Fe_3O_4和少量(Ni,Cr)Fe_2O4、Cu Fe_2O4尖晶石类化合物组成,在腐蚀产物内层生成了硫化物。结论 Super304H钢在650℃和700℃含SO2(1.5%)的模拟烟气中,腐蚀产物不断生成和剥落,导致腐蚀加速。     

聚偏氟乙烯/石墨烯复合材料的制备及性能研究

用溶液共混法制备出聚偏氟乙烯/氧化石墨烯复合材料(PVDF/GO),经高温热压将GO还原得到聚偏氟乙烯/还原氧化石墨烯复合材料(PVDF/rGO)。研究了填料种类及含量对复合材料电学性能、热稳定性和力学性能的影响。结果表明：随GO和rGO的添加,两种复合材料的介电常数(ε _r)均变大、介电损耗(tanδ)变化不大;低含量下GO和rGO均能提高PVDF的热稳定性,但rGO对PVDF性能的改善效果更好;随填料含量从0增加到8%(质量),100 Hz下PVDF/rGO复合材料的ε _r从3.60增加到38.30,PVDF/rGO[4%(质量)]复合材料失重率为5%的分解温度较纯PVDF提高了6.44℃。rGO增强了PVDF的刚性,PVDF/rGO复合材料的拉伸强度先增大后减小,杨氏模量逐渐增大,当rGO含量为4%(质量)时拉伸强度最大,拉伸强度和弹性模量分别较纯PVDF提高了35.30%、22.58%。但GO和rGO都降低了复合材料的击穿场强。     

聚乙烯管材热熔对接接头抵抗慢速裂纹扩展性能评价

采用应变硬化试验(SH)对不同焊接工艺下的聚乙烯管材热熔对接接头抵抗慢速裂纹扩展（SCG）性能进行评价。通过建立焊接温度梯度（190~250 ℃）、焊接压力梯度（0.6~1.4 MPa）和吸热时间梯度（40~140 s）试验,分析在不同焊接工艺参数条件下,不同聚乙烯管材热熔对接接头耐SCG性能的变化规律,探索冷焊及过焊2种典型缺陷对管材接头耐SCG性能的影响。结果表明,焊接温度、焊接压力和吸热时间都是影响管材热熔对接接头耐SCG性能的重要工艺参数,试验测得PE100, d_n110, SDR11型管材的最佳焊接参数为焊接温度230 ℃,焊接压力1 MPa及吸热时间100 s,当焊接参数选取过高或过低时,会造成管材接头出现过焊或冷焊缺陷,降低管材接头的耐SCG性能。     

石墨烯/聚苯乙烯复合材料的研究进展及应用

石墨烯是一种新型碳纳米材料,具有独特的力学、热学、光学、电学等性质,将石墨烯与聚合物复合是近年来的研究热点。聚苯乙烯(PS)的可加工性较好、成型收缩率较小、价格低廉、应用广泛,但其硬而脆,耐热性、力学性能和导电性较差,将石墨烯与PS复合能有效改善其综合性能。介绍了石墨烯/聚苯乙烯复合材料的制备方法,分析比较了熔融共混、溶液共混、原位乳液聚合、静电自组装以及微球覆盖还原等5种方法的优缺点;详细阐述了石墨烯或其衍生物改性聚苯乙烯复合材料热性能、电性能及力学性能方面的最新研究进展;最后,分析了复合材料在阻燃、金属防腐、污染物处理、光子晶体等领域的应用现状。     

基于有限元分析的汽轮机转子低周疲劳损耗研究

采用有限元法建立了基于某电厂汽轮机转子温度场和热应力场的数学模型。在对汽轮机的冷态启动、温态启动、热态启动以及滑参数停机4个工况下的瞬态温度场以及热应力场进行模拟分析基础上,确定转子最大热应力点作为监测点,对监测部位的温度与热应力进行了疲劳损耗仿真计算。根据最小二乘法获得转子钢材料的疲劳特性曲线,利用MATLAB进行多项式拟合,获得转子应变与疲劳寿命损耗的函数关系式,求得汽轮机转子启停下的低周疲劳寿命。研究结果表明:该机组累积十年运行条件下形成的疲劳损耗为2. 506%。机组冷态启动过程中,转子承受最大温差与热应力,最大热应力值445 MPa;当温升率由3℃/min提高到4℃/min时,转子的低周疲劳寿命损耗由0. 040%上升到0. 103%,寿命损耗明显增大。     

金属尘化腐蚀层的纳米划痕测试

为对金属尘化腐蚀层的剥落规律作进一步研究,采用纳米划痕技术对炉管材料 Cr5Mo 钢在碳氢气氛下不同腐蚀时间得到的尘化腐蚀层进行测试,得到腐蚀层与基体剥离的临界载荷。结果表明,经200 h 腐蚀的试样的腐蚀深度和临界载荷较小,经480 h 和560 h 腐蚀的试样的腐蚀深度与临界载荷显著增大,因480 h 腐蚀试样腐蚀层不均匀,其腐蚀深度与临界载荷反而比560 h 腐蚀试样更大,最外层腐蚀层较疏松,易发生剥落。     

A Multiple-Relaxation-Time Lattice Boltzmann Model for Natural Convection in a Hydrodynamically and Thermally Anisotropic Porous Medium under Local Thermal Non-Equilibrium Conditions

To investigate the natural convective process in a hydrodynamically and thermally anisotropic porous medium at the representative elementary volume(REV)scale,the present work presented a multiplerelaxation-time lattice Boltzmann method(MRT-LBM)based on the assumption of local thermal non-equilibrium conditions(LTNE).Three sets of distribution function were used to solve the coupled momentum and heat transfer equations.One set was used to compute the flow field based on the generalized non-Darcy model;the other two sets were used to solve the temperature fields of fluid and solid under the LTNE.To describe the anisotropy of flow field of the porous media,a permeability tensor and a Forchheimer coefficient tensor were introduced into the model.Additionally,a heat conductivity tensor and a special relaxation matrix with some off-diagonal elements were selected for the thermal anisotropy.Furthermore,by selecting an appropriate equilibrium moments and discrete source terms accounting for the local thermal non-equilibrium effect,as well as choosing an off-diagonal relaxation matrix with some specific elements,the presented model can recover the exact governing equations for natural convection under LTNE with anisotropic permeability and thermal conductivity with no deviation terms through the Chapman-Enskog procedure.Finally,the proposed model was adopted to simulate several benchmark problems.Good agreements with results in the available literatures can be achieved,which indicate the wide practicability and the good accuracy of the present model.     

燃气用聚乙烯管道热熔对接焊工艺参数优化的研究

聚乙烯管道因具有轻质、环保、寿命长、易施工、易成型、抗冲击性强、抗振性好和耐化学腐蚀性强等优点,故广泛应用于城市燃气输送行业。燃气用聚乙烯管道的焊接质量和焊接接头性能,不仅与管道和原材料本身的性能密切相关,还与焊接工艺参数息息相关。研究表明,加热板温度、焊接压力、吸热时间和冷却时间等工艺参数对焊接接头的性能有较大影响,而且与热熔焊接缺陷的产生密切相关。由于焊接接头的性能受相关工艺参数及焊接相关因素的影响,选择适宜的焊接工艺参数并有效控制焊接相关因素,才能获得最佳的焊接接头性能,从而提高聚乙烯燃气管道的焊接质量,维护城市公共安全。     

钻井液连续波信号发生器控制方法

为了利用往复主阀产生钻井液连续波，从而实现井下信息高效、快速传递，研究了往复式钻井液连续波信号发生器的控制方法。在选择斜面凸轮作为控制机构的基础上，优选了普通无刷直流电动机并确定了改变电枢电压的调速方法，建立了往复主阀产生钻井液连续波时的电动机转速及负载转矩计算模型。经过算例分析，得到了能够产生正弦钻井液连续波的电动机转速、负载转矩和电枢电压随时间的变化规律:在半个周期内，电动机转速非线性减小，电动机负载转矩非线性增加，电动机最大负载转矩为0.46 N·m，电枢电压呈现先减小后增大的趋势。研究结果表明，改变电枢电压的调速方法是可行的，对连续波调频可以实现对井下信息的传输，提出的钻井液连续波信号发生器控制方法可以为井下信号发生装置的设计及现场应用提供参考。