一种考虑介质污染度的液压泵轴尾机械密封磨损的计算方法

为了准确计算液压柱塞泵机械密封的磨损,基于有限元方法提出一种考虑污染度水平和机械密封运动工况的磨损量计算方法。首先,针对单个磨粒模型建立机械密封表面的有限元模型,并基于实际工况进行仿真;然后对仿真和实验数据进行回归分析,确定单个磨粒造成的磨损量;最后研究介质中多种磨损颗粒对机械密封表面磨损的综合影响,提出一种考虑油液污染度的液压柱塞泵轴尾密封磨损的计算模型。通过对轴尾密封的表面观测结果,验证机械密封的磨损形式,并计算得出实际磨损量。通过对比基于提出的模型的解析结果与实际观测结果,证明提出的方法在计算含污染颗粒的机械密封磨损量时的有效性。     

人工湿地-微生物电解池耦合系统的脱氮特性

实验构建了人工湿地-微生物电解池耦合系统（CW-MEC），并考察了CW-MEC在阴极有无曝气及不同水力停留时间（HRT）的条件下对生活污水的处理效果。实验结果显示，降低HRT会让CW-MEC阴极、阳极的COD去除率由91.11%±7.76%、86.58%±9.54%降低为77.81%±14.84%、81.44%±11.11%，氨氮去除率由58.54%±5.80%、58.22%±5.03%降低为48.04%±12.94%、48.27%±13.40%；阴极增加曝气会让CW-MEC阴极、阳极的COD去除率分别提高到89.51%±3.92%、82.40%±1.63%，阴极氨氮去除率提高到71.51%±16.44%，而阳极氨氮去除率不受影响；增加阴极曝气条件后，系统阴、阳极开始有硝酸盐氮积累，而CW-MEC阴极的硝酸盐氮含量明显低于对照组（CW-MFC）；通过电化学性能分析，相对于CW-MFC系统，CW-MEC具有更低的内阻；通过微生物多样性分析，CW-MEC系统具有更丰富的微生物多样性。     

浮选机孔径大小对煤泥浮选试验的影响

为了探究浮选机孔径大小对煤泥浮选试验的影响,通过煤泥颗粒与气泡的碰撞概率及粘附作用,适当调节叶轮转速,求得不同条件下精煤产率、精煤灰分、尾煤灰分以及可燃体回收率等值,验证浮选机孔径变化的影响效应。结果表明,增大浮选机进气管孔径,矿浆内大直径的气泡较多,与粗煤泥的携载作用增大,与细粒煤泥碰撞概率降低,部分矿粒无法粘附;减小浮选机进气管的孔径,其作用与上述情况恰好相反。两种条件下选取适当且相同的叶轮转速,试验后可以看出,气泡孔径的大小对粗细煤泥作用影响不同,但究其综合因素较复杂,增加或减小气泡尺寸对试验结果无较大影响。     

A novel methodology for forecasting gas supply reliability of natural gas pipeline systems

In this paper, a novel systematic and integrated methodology to assess gas supply reliability is proposed based on the Monte Carlo method, statistical analysis, mathematical-probabilistic analysis, and hydraulic simulation. The method proposed has two stages. In the first stage, typical scenarios are determined. In the second stage, hydraulic simulation is conducted to calculate the flow rate in each typical scenario. The result of the gas pipeline system calculated is the average gas supply reliability in each typical scenario. To verify the feasibility, the method proposed is applied for a real natural gas pipelines network system. The comparison of the results calculated and the actual gas supply reliability based on the filed data in the evaluation period suggests the assessment results of the method proposed agree well with the filed data. Besides, the effect of different components on gas supply reliability is investigated, and the most critical component is identified. For example, the 48th unit is the most critical component for the SH terminal station, while the 119th typical scenario results in the most severe consequence which causes the loss of 175.61×10⁴ m³ gas when the 119th scenario happens. This paper provides a set of scientific and reasonable gas supply reliability indexes which can evaluate the gas supply reliability from two dimensions of quantity and time.     

水平管内R245fa/R141b沸腾换热特性的实验研究

针对新型混合工质R245fa/R141b，开展水平光滑管(外径10 mm)内工质沸腾换热特性的实验研究，对比纯工质与混合工质的换热性能及4种常用关联式的预测精度。结果表明：纯工质与混合工质的沸腾传热系数均随质量流速和热通量的增加而增大，随饱和压力的增加而减小；随干度的增加，沸腾传热系数均先增大后减小，即存在“过渡干度”，且混合工质的过渡干度大于纯工质；干度小于0.55时，混合工质传热系数小于纯工质；干度大于0.55后，混合工质的传热系数更高；随R245fa质量分数的增加，混合工质的沸腾传热系数增大。在所选关联式中，Gungor-Winterton关联式能准确地预测工质在光滑管内的沸腾换热特性，平均相对误差为16.67%。     

石蜡与石蜡/膨胀石墨熔化性能的实验研究

为改善相变储能过程中石蜡(PA)的熔化性能，向PA中添加少量膨胀石墨(EG)制备了4种配比的石蜡/膨胀石墨复合相变材料(PA-EG)。通过热物性分析筛选出合适配比的PA-EG，并对其和PA在水平管壳式相变储能单元中的熔化过程进行了实验研究。根据相变材料的温度场变化以及加权法计算得到的熔化分数变化，对比分析了添加EG前后PA的熔化性能，并探究了加热温度对相变材料熔化性能的影响。结果表明，PA-EG3的热导率比PA高了7倍，且两者的相变温度和潜热相差不大。PA-EG3熔化过程中的自然对流效应弱于PA，但是较高的热导率能够显著改善相变储能单元中下部的熔化，使得其整体熔化速度快于PA。当加热温度为80℃时，PA-EG3的熔化过程比PA缩短了78.16%。此外，降低加热温度会使PA和PA-EG3的完全熔化时间都显著增加，但相同条件下PA-EG3的增加幅度更小。     

盐溶液种类和浓度对α-半水脱硫石膏合成的影响

为了解决脱硫石膏的大量堆存对环境造成的潜在危害,同时提高脱硫石膏的附加值,采用常压盐溶液水热法以电厂脱硫石膏为原料探究α-半水石膏的最佳合成工艺,重点研究了盐溶液种类及浓度对α-半水石膏的合成过程、合成产物组成及结构的影响。结果表明：在氯化钙、氯化镁盐溶液中,由于同离子效应和硫酸镁离子对的形成,导致半水石膏的形成过程受阻。较高浓度氯化钾和氯化钠盐溶液可使二水石膏发生转晶,其中氯化钾会致使半水石膏过度脱水生成无水钾石膏,氯化钠盐溶液可以使二水石膏转变为半水石膏并维持较长时间,通过比较得出最佳合成工艺为氯化钠溶液质量分数为15%、体系反应温度为95 ℃、固液质量比为1∶4、搅拌速率为150 r/min、合成时间为3 h,可以制得长径比约为5∶1的六方短柱状α-半水石膏。     

几种多态含能材料构型转变的DFT研究

为了从分子层面上对含能材料不同分子构型间的转变情况有一个直观认识,借助Gaussian 09软件,运用密度泛函理论(DFT),采用TS算法搜寻β-RDX→α-RDX、γ-HMX→β-HMX、ε-CL-20→β-CL-20及β-FOX-7→α-FOX-7在分子构型转变过程中的过渡态结构,确定了它们的构型转变过程;并通过计算吉布斯自由能随构型转变路径的变化,比较多态含能材料分子构型转变的难易程度。结果表明,由亚稳晶型到稳定晶型的转变首先会越过过渡态,克服自由能能垒转变为亚稳态结构,实现β-RDX→α-RDX、γ-HMX→β-HMX、ε-CL-20→β-CL-20及β-FOX-7→α-FOX-7分子构型转变分别需要克服的自由能能垒分别为5.25、22.21、9.69和10.24kJ/mol。因此,常温常压下β-RDX→α-RDX、γ-HMX→β-HMX、ε-CL-20→β-CL-20及β-FOX-7→α-FOX-7构型转变的难度大小排序为:HMX>>FOX-7>CL-20>RDX。     

Novel method of constructing generalized Hoberman sphere mechanisms based on deployment axes

This study proposes a method of constructing type II generalized angulated elements (GAEs II) Hoberman sphere mechanisms on the basis of deployment axes that intersect at one point. First, the constraint conditions for inserting n GAEs II into n deployment axes to form a loop are given. The angle constraint conditions of the deployment axes are obtained through a series of linear equations. Second, the connection conditions of two GAEs II loops that share a common deployable center are discussed. Third, a flowchart of constructing the generalized Hoberman sphere mechanism on the basis of deployment axes is provided. Finally, four generalized Hoberman sphere mechanisms based on a fully enclosed regular hexahedron, arithmetic sequence axes, orthonormal arithmetic sequence axes, and spiral-like axes are constructed in accordance with the given arrangement of deployment axes that satisfy the constraint conditions to verify the feasibility of the proposed method.     

一种钛白粉转窑煅烧尾气余热利用新装置

钛白粉煅烧转窑尾气的高湿、高硫、高酸露点的特性使得转窑尾气余热利用过程中换热器寿命不理想。在总结已有尾气余热利用方式存在问题的基础上,提出了一种长寿命、易维护的套管式热管余热利用装置,该装置由彼此分离的换热套管通过弯头、法兰连接成为整体,尾气垂直横掠双层套管段,与高硫、高湿的尾气通过相变介质的相变完成热量由尾气向取热介质的转移,产生钛白粉生产工艺所急需的蒸汽,双层管的相变换热套管对比单层管的重力热管换热器寿命明显延长;连接换热套管的单层管弯头不与高湿、高硫尾气换热,大大减轻了尾气对单层管的腐蚀。换热器应用在3.6 m×58 m的钛白粉煅烧窑上,每年可以产生0.9 MPa的水蒸气1.12万t,为企业带来可观的经济效益。