浮选系统中粗颗粒与气泡的碰撞行为研究

浮选设备中气泡与颗粒的碰撞是一个复杂的力学过程,本文设计了一套电磁发射装置,将颗粒以可控的速度和角度射向水中的静止气泡,用以简化模拟真实的浮选现象。高速相机被用来监测这一碰撞过程,然后对图像进行分析,提取了颗粒的运动参数以及气泡的变形信息,研究了颗粒与气泡的作用时间与液膜排液规律,并推导了一个数学模型来预测碰撞现象的时间尺度并提出了黏附判据。     

裂纹源位置对6005A铝合金挤压型材高周疲劳寿命的影响

通过高周疲劳试验研究了裂纹源位置对6005A-T6铝合金挤压型材高周疲劳寿命的影响。结果表明:6005A-T6铝合金挤压型材在应力比0.1下的中值疲劳强度为164.5 MPa,疲劳强度较高,但疲劳寿命分布较分散;在最大应力200 MPa条件下,具有不同疲劳寿命试样的疲劳裂纹源区的面积较小,疲劳裂纹扩展区均由疲劳条带和二次裂纹组成,瞬断区的面积较大,均由孔洞和韧窝组成;在相同最大应力下疲劳寿命存在差异的原因在于疲劳裂纹源位置的不同,在最大应力为200 MPa条件下,疲劳裂纹源位于孔洞缺陷处试样的疲劳寿命最长,比疲劳裂纹源位于氧化夹杂物处试样的疲劳寿命延长一个数量级,疲劳裂纹源位于Al7(Cr Fe)第二相颗粒处试样的疲劳寿命居于二者之间。     

磨矿方式对方解石颗粒形貌及浮选行为的影响

磨矿是浮选分离成功的前提。通过磨矿试验、单矿物浮选试验、润湿性测试、扫描电镜测试，研究了陶瓷棒磨与陶瓷球磨，不同磨矿方式对方解石颗粒表面形貌及浮选行为的影响。试验结果表明，经过陶瓷球磨处理后的方解石矿物颗粒相较于经过陶瓷棒磨处理后的方解石矿物颗粒有着更大的疏水性，更好的浮选回收率，更大的扁平率与伸长率，以及更小的圆度和相对宽度。      

高湿黏性颗粒在聚四氟乙烯微孔膜滤料表面沉积特性的数值模拟

基于聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜滤料扫描电镜(SEM)图像，建立PTFE微孔膜滤料微观结构模型，采用计算流体力学和离散单元法(CFD?DEM)耦合的方法对黏性颗粒在微孔膜滤料表面沉积特性进行模拟，引入液桥力模型，忽略范德华力的作用，统计计算域内颗粒的受力情况，分析了不同表面能条件下3~6 ?m粒径颗粒在微孔膜滤料表面的沉积特性，将模拟结果与黏附效率的经验公式进行对比。结果表明，黏附效率与经验值、颗粒受力与液桥力模型的相对误差均在6%以内，CFD?DEM耦合计算方法可用于模拟不同环境湿度条件下的颗粒沉积；过滤风速、粒径与黏性是影响沉积形态的重要因素，提高过滤风速及增大颗粒粒径与黏性，颗粒更易在滤料表面形成稳定的树突结构，黏附效率及含尘压降增加。环境相对湿度影响两物体间液桥体积，接触力影响颗粒沉积，当增加表面能与液桥体积时，接触力及液桥力均相应增加，根据受力平衡原理，环境相对湿度对颗粒沉积影响很大。     

引入气相对D类颗粒间歇卸料过程特性的影响

通过测量并分析引入气相前后D类颗粒间歇卸料过程中示踪颗粒的流动状态、压力分布和颗粒流率，发现床体内气固两相流动特性不仅随时间变化，还受到气速（正负压差）的影响。据此将卸料过程按时间分为3个阶段：初始蓄压（PS）阶段、稳定卸料（SD）阶段和非满管流（PP）阶段；并给出各卸料阶段不同正、负压差和重力条件下的气固流动特性。在时间较长、流场较为稳定的SD阶段，发现卸料口颗粒阻力是影响颗粒流率的关键参数，通过修正De Jong公式、Beverloo公式，依次建立卸料口颗粒阻力、D类颗粒卸料流率预测模型，与实验值吻合较好，有望为引入气相调控D类颗粒卸料流率的方法提供参考。     

改性纳米碳酸钙用于硅酮胶挤出性研究

采用碳化法合成纳米碳酸钙,在反应过程中,调整反应起始温度合成不同晶型大小的纳米碳酸钙。通过透射电镜（TEM）、激光粒度仪对碳酸钙的物相、形貌、粒度进行分析,将改性纳米碳酸钙应用于硅酮胶基料制备及挤出性研究,分析改性纳米碳酸钙的颗粒大小、分散性、流变性能及表面改性剂对挤出性的影响。结果表明：粒径介于50~90 nm,屈服值介于66.4~148.9 Pa,黏度介于0.5~0.75 mPa·s,硬脂酸钠与LH-2、LH-3两种包覆剂进行复配改性的纳米碳酸钙用于硅酮胶基料具有较好的挤出性能。     

成形压力对SiCp/2024铝基复合材料性能的影响

采用直热法粉末触变成形工艺制备了SiCp体积分数为60%的SiCp/2024铝基复合材料,研究了成形压力对其孔隙率、抗弯强度、热膨胀系数的影响。结果表明,成形压力过大不利于提高复合材料的密度;成形压力为60 MPa时,复合材料的抗弯强度最大,为289.33MPa;随着成形压力增加,复合材料的热膨胀系数先增加后减小。在成形压力为60 MPa时,复合材料在200℃的热膨胀系数最小,为6.687×10^-6 K^-1。     

红层砂岩胶结颗粒料坝特性的试验研究

近些年来,中国水利水电科学研究院提出了胶结颗粒料坝技术,在全国开展推广应用。因环保等因素,胶结颗粒料坝砂砾石材料缺乏,阻碍胶结颗粒料坝技术在我省使用。为探索红层砂岩加工骨料掺入砂砾石混合材料修建胶结颗粒料坝技术,在金鸡沟水库胶结颗粒料坝开展了红层砂岩胶结颗粒料坝特性的试验研究。结果表明,胶结体随着砂岩骨料掺配比例的增加,粗粒径骨料集中现象越明显,骨料嵌合程度越低,胶结程度越差,密实程度也就相对较低;砂岩与砂卵石混合骨料混合分布越均匀,胶凝材料包裹率越高,胶结坝体密实度越高。     

纳米淀粉的制备与应用性能研究

淀粉是一种天然、可再生和可生物降解的聚合物,是自然界中第二大丰富的生物质材料。因其结构复杂性,多年来科学家一直致力于淀粉结构研究。目前,最为公认的淀粉模型为同轴半结晶的多尺度结构,由此衍生出两种淀粉纳米微粒的制备方法:1)酸水解处理无定形区的半结晶颗粒产生淀粉纳米微晶;2)由糊化淀粉得到淀粉纳米颗粒。文章从淀粉纳米颗粒的制备、属性和应用的角度进行综述,发现淀粉纳米颗粒可作为填充剂改善生物复合物的机械性能和阻隔性能。当下,致力于寻求创新有效、可持续、在工业包装中有广泛应用的方案系统研究有待于继续加强;同时淀粉纳米颗粒与其它生物聚合物相混合的研究开发将成倍增长,且得到越来越多的关注。     

悬浮于润滑油中的颗粒运动分析及其对油膜压力的影响

对含有固体颗粒的局部润滑流域建立格子Boltzmann(LBM)离散模型,分析固体颗粒在润滑油中的动力学特性;考虑颗粒形状的影响,推导计入单个固体颗粒运动的润滑方程,并分析得到油膜压力;将油膜流动特性与颗粒动力学计算相结合,分析不同形状的颗粒运动对于油膜压力的影响。分析发现,当颗粒进入润滑油后,经过很短的瞬时颗粒就会达到一个瞬态稳定的状态,无论颗粒在油膜厚度方向的初始位置位于两壁面之间的中线上侧还是下侧,颗粒都会向中线位置移动;当颗粒速度为0时对于油膜压力的影响较大,随着颗粒速度逐渐增大,颗粒对于油膜压力的影响逐渐减小;当颗粒的宽度在油膜厚度方向相同时,长宽比越大的颗粒对于油膜压力的影响也越大;当颗粒长轴相等时,颗粒在油膜厚度方向的宽度越大,则其对于油膜压力的影响也越大,即颗粒形状对于油膜流动的阻碍能力越强,则其对于油膜压力的影响越大。