咪唑啉型两性表面活性剂的研究——烷基咪唑啉的两性化及产品的物化性能

通过N-(β-羟乙基)-2-烷基咪唑啉与氯乙酸钠反应,合成了八种具有不同烷基的咪唑啉两性表面活性剂,对产品的结构、组成及分折手段进行了探讨,测定了产品的表面张力与起泡性能,其中月桂酸咪唑啉两性表面活性剂具有较好的物化性能。     

自相似结构微通道传热分析及结构优化

随着大型集成芯片等电子设备的释热率不断升高,普通的微通道热沉（MHS）已经很难满足其散热需求。自相似微通道热沉（SSHS）作为一种新的换热结构设计,与一般的微通道热沉（MHS）相比,具有更好的综合性能和应用前景,但SSHS内部依然存在一定的流量分配和换热不均等缺陷。为了克服SSHS自身的缺陷,提高其工作性能,本文将原有的入口分流通道改为减缩式设计,以缓解SSHS原型设计中流量分配不均的缺陷,同时利用数值方法,在分析各结构参数影响基础上,进行了优化设计。鉴于SSHS内每个换热单元结构均相同,计算模型选择了一个完整的换热单元进行模拟分析和参数优化,计算单元包含十个溢流通道、半个入口分流通道与半个出流通道。换热工质为水,单元的流量范围为0.27kg/h~0.9kg/h。工作压力为常压,盖板热负荷为1MW/m2,计算模型为层流模型（Re范围150~500）。数值分析结果表明：对于原型设计,入口分流通道末端存在较强烈的滞止效应,直接导致各溢流通道之间流量分配不均,溢流通道间的流量分配相差9.5-12.9倍,且流量分配不均直接导致换热不均,盖板外壁面的温差达到了10.8-12.1℃。通过将分流通道改为减缩式斜坡结构,可以一定程度上消除滞止效应的影响。经过优化对比分析后发现,随着斜坡角度的增加,流量分配的均匀性和换热均匀性均得到进一步提高,但同时也导致流动阻力有一定的增加。综合考虑后,斜坡角度确定为4.3o时,可以在计算参数范围内使优化结构获得最佳的综合性能。虽然导致系统压降最大有12%左右的增加,但使流量分配从最大相差12.9倍降至最大仅相差2.7倍,平均换热均匀性提高了50%以上。改进和优化后的设计,可以为SSHS的推广应用提供参考和借鉴。     

面向热伏发电系统的紧凑式换热结构设计及性能分析

中低温地热温差材料热伏发电是世界性研究热点,其难点是如何提高热伏发电的热电转换效率。本文提出一种基于自相似结构（SSHS）的换热结构设计方案,可以大大减小一般热电转换系统换热结构的体积与重量,同时提高热电转换效率。以一个热端热沉的流动换热过程为例,利用数值计算方法对其换热和流动阻力特性进行了模拟和分析,并与两种传统换热结构进行了对比。计算结果表明：SSHS热沉具有更强的换热能力,换热均匀性更好,流量范围0.010 3～0.018 6 kg/s、热流密度2 W/cm²及进口热水温度100 ℃条件下,SSHS热沉的换热能力可达一般换热结构的2倍以上,换热面（释热面）温度高出5～10 K,温度分布均匀性提高了50%以上,进而有利于提高热电转换效率;此外,SSHS虽然相较传统结构有更大的流动阻力,但对于当前设计总流动阻力也不超过450 Pa,因此SSHS热沉非常适合用于模块化的热电直接转换系统。     

文丘里式气泡发生器内气泡输运过程研究

利用可视化方法研究文丘里式气泡发生器内气泡的输运和破碎过程。实验以水和空气为工质,水流量范围为15～20 m³/h,气流量范围为0.6～0.7 L/min,空泡份额在0.2%～0.3%之间。结果表明：不同于常规通道,气泡在从文丘里管喉部流出后具有一个明显的减速过程,使得气液相对速度随之增加,该减速过程对气泡变形和破碎存在极大影响;水流量对气泡的破碎位置无明显影响,气泡破碎位置通常发生在渐扩段距喉部8～10 mm左右的范围,处于壁面涡流区与主流的交界附近。     

甲烷一步氧化制甲醇新技术进展

主要介绍国内外关于甲烷直接氧化制甲醇新技术研究进展,包括生物催化,仿生催化,光催化,冷等离子技术及超临界与膜的应用等。     

整体针翅管流动阻力特性实验研究

对润滑油竖直纵向冲刷下的整体针翅管进行了阻力特性的实验研究.通过分析针翅管的翅高、节距和加工方向对针翅管阻力系数的影响,发现整体针翅管的流动阻力明显高于光管的流动阻力,不同结构参数的针翅管的阻力系数差别较大.在各影响因素中,翅高的影响占主导地位,阻力系数随着翅高的增加而成倍增加.由于三维翅片表面对流动的扰动和破坏,当润滑油的雷诺数达到200～300时,流动阻力曲线将发生转折.     

电凝聚饮用水除氟的理论与实践

本文探索了电凝聚饮用水除氟的一些理论。介绍了此法的工艺特点。推导了电解电流和电解电压的计算公式。最后以生产实例介绍生产运行参数的优选、工艺计算和处理成本。     

葡萄醋工艺技术的研究

本研究探讨了以葡萄，葡萄汁和葡萄原酒为原料，并采用固态工艺和液态工艺酿造食醋的小试和中试工艺技术，近年来，由于国内葡萄种植面积扩大，葡萄酒厂相继建立，再加上市场疲软，致使葡萄酒产量无于销量，造成葡萄酒带销，原酒库存积压，严重影响了农民的收入和企业的经济效益，同时，由于国内食醋酿造用粮完全变为市场调节，价格猛增，因此食醋生产原料急需找到新的来源，通过近两年的努力，山东大学微生物系与济南酿造厂密切合作，从优良菌种的选育到小试工艺条件的探索，最后研究出了最佳液态和固态中试工艺条件，顺昨地完成了葡萄醛的研制开发。     

文丘里式气泡发生器气泡碎化特性研究

熔盐堆在运行过程中须不断地去除氙等气体裂变产物。熔盐堆除气系统中气泡发生器的作用是通过向回路中注入一定量的直径为0.5 mm的小气泡,在扩散作用下吸收熔盐中的氙,最终气泡被分离出来,达到除氙的目的。在橡树岭国家实验室设计的基础上,本文为钍基熔盐研究堆设计气泡发生器,并在专门建造的水回路中对其工作特性进行了可视化研究。利用高速摄像系统跟踪气泡的运动和碎化过程,分析气液相流速对碎化后气泡尺寸的影响。结果表明：在实验条件下,当气体流量一定时,气泡尺寸随液体流量的增大而减小;当液体流量一定时,气泡尺寸随气体流量的增加而增大。     

竖直小通道内弹状流气弹长度的计算模型

针对小通道内弹状流建立了气弹长度计算模型,并结合实验研究,对模型进行验证。可视化实验以空气和水为工质,矩形通道截面尺寸为3.25 mm×43 mm,分气、液相Re范围分别为62~360和1255~3707。结果显示,模型的预测值与实验数据具有较好的一致性,平均绝对误差为26.8%。此外,将Mishima和Cheng等的实验数据与计算模型进行对比,实验段包括矩形通道（40 mm×1.07 mm,40 mm×2.45 mm）和圆形通道（D_e=4 mm）,平均绝对误差为34.9%,说明计算模型具有较好的适用性。