运行复合绝缘子表面憎水特性及微观结构研究

表面憎水性和憎水恢复性是复合绝缘子的重要性能,可以有效减少输电线路沿面闪络事故的发生。为了更好地理解运行复合绝缘子的表面状态,采用多种材料表征方法系统研究了两支运行10年的复合绝缘子伞裙的表面微观结构及憎水特性,并与未运行的样品进行对比。结果表明:由于小分子的扩散,在表面纳米级的深度范围内,运行样品与未运行样品具有相同的化学结构。运行样品的老化发生在表面深度为56~94μm处。此外,运行样品表面形貌粗糙程度、孔隙率显著增加,导致其表面接触角较大,憎水性恢复速率较快。然而运行样品的饱和吸水率也较高,是未运行样品的5~8倍。老化形成的裂纹、孔隙是运行样品憎水性恢复速率加快与吸水率上升的主要原因,但这些孔隙也为小分子的扩散和水分的入侵提供了通道。     

下沟煤矿瓦斯异常涌出原因分析及防治措施

为解决下沟煤矿ZF301工作面切眼瓦斯异常涌出的问题,通过采用瓦斯地质理论对瓦斯异常涌出现象的原因进行研究,推断因切眼附近断层的存在,该区域煤层裂隙发育,煤体孔隙率增大,大量游离瓦斯储存在裂隙中,形成了瓦斯富集区;由于受到切眼掘进活动的扰动,煤柱侧煤壁产生了裂隙并与瓦斯富集区沟通,因受到通风方式等采掘技术因素的影响,其内的游离瓦斯经裂隙集中释放到巷道内,造成切眼瓦斯涌出异常。据此从地质因素和采掘技术因素2个方面分析了切眼瓦斯涌出异常的原因,并有针对性的提出了采用煤壁封堵与瓦斯抽采相结合的防治措施。     

绝热材料烧蚀测试及炭化层微区孔隙率处理方法

研究了固体火箭发动机燃烧室绝热材料烧蚀实验发动机的特点以及烧蚀率和炭化层的表征及测量方法。在分析炭化层多孔结构特点的基础上,获得了由电镜照片处理得到特征面孔隙率的经验阈值,推导获得了由面孔隙率向体孔隙率转化的修正系数,从而给出了绝热材料烧蚀炭化层微区孔隙率的处理方法,为烧蚀机理分析和烧蚀模型建立提供数据支持。     

多孔网状HMX的制备与表征

将奥克托今(HMX)溶于二甲基亚砜(DMSO)中,获得HMX/DMSO络合物晶体,再将其分别加入蒸馏水和含聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的溶液中,制备了A类多孔网状HMX(PHMX-A)和B类多孔网状HMX(PHMX-B)。用扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、压汞分析仪及TG-DSC热分析仪对多孔网状HMX进行了表征。结果表明:多孔网状HMX由众多的孔和均匀连续的骨架构成,具有高的比表面积和孔隙率。PHMX-A全部为型晶体,其比表面积为5.3m2·g-1,平均孔径为501nm,孔隙率为56.1%;而PHMX-B有80%为型晶体,含少量的γ型晶体,其比表面积为19.0m2·g-1,平均孔径为75nm,孔隙率为37.2%。与HMX原料相比,PHMX-A和PHMX-B的相转变温度分别提前了2.8℃和17.5℃,其热分解温度分别提前了0.3℃和1.3℃,而其热失重开始温度分别提前了4℃和14℃。     

基于孔隙率控制的多孔混凝土配合比设计方法

对基于孔隙率控制的多孔混凝土配合比设计方法展开研究,结合配合比试验阐述配合比设计的过程和要点,表明这种方法较为简便、实用,可有效地实施对多孔混凝土综合性能的调控。通过对抗压强度、孔隙率、水胶比的相互影响进行分析和对比表明:对多孔混凝土而言,孔隙率对抗压强度的影响较为显著,而水胶比对抗压强度的影响较小。通过对孔隙率的比较,分析因振捣成型方法造成孔隙率产生偏差的原因,并针对减小孔隙率偏差的措施提出了建议。     

高炉上部炉型对炉料运动影响的数值模拟

高炉炉型对炉料在炉内运动规律有着决定性影响。以某企业高炉参数为原型,采用离散元方法对不同炉型条件下炉料运动进行了数值模拟,分析了炉料运动规律及其对矿焦比和孔隙率分布的影响。研究结果表明,在布料条件相同时,炉身角变小后,炉容扩大,炉料运动速度减缓;炉料下降过程中,矿石会向下降最快位置聚集,炉身角减小后,矿石边缘分布趋势更加明显;炉料下降过程中矿石与焦炭混合,孔隙率不断减小。炉身角减小后,炉料下降过程中孔隙率减小幅度变缓。     

PEM燃料电池性能损耗的多场耦合仿真分析

燃料电池性能受到诸多因素的影响,涉及到温度、湿度、力和电化学等多种物理场,其性能损耗是多物理场耦合作用的结果,而目前大多数的仿真研究没有全面考虑这些因素,并不能准确反映PEM燃料电池实际工作条件下的性能。基于有限元理论,建立质子交换膜燃料电池性能的多物理场模型,同时考虑装配紧固力对燃料电池的变形影响,模拟了在不同装配紧固力下燃料电池电流密度分布、内部气体压力及水分布情况,分析装配紧固力对燃料电池性能的影响及燃料电池变形后接触电阻的变化,为今后PEM燃料电池多场耦合模型的性能影响参数优化研究提供基础。     

孔隙率对堆石料强度与变形的影响规律

针对拟建某300m级高土石心墙堆石坝所用堆石料,开展了不同孔隙率的大型静力三轴试验,分析了孔隙率对堆石料的强度和变形的影响。试验结果表明:随着孔隙率的增加,堆石料的峰值强度会减小,体积变形逐渐增大,剪切至峰值点时的剪切位移增大,剪切至出现最大体积变形的剪切位移也会增加,随着围压的升高,颗粒出现一定量的破碎;在邓肯–张和南水模型中表现为参数K,dn值的减小和n,dc,dR值的增大等趋势。分析其原因主要是:随着孔隙率的增加,颗粒内部空隙增多,颗粒间间距增大,颗粒间的接触点减少,在相同围压及剪应力作用下,体积变形增大,最大减缩体应变对应的偏应力也会增加;孔隙率的增加,颗粒间的间距增大,颗粒间的咬合作用减弱,导致堆石料的初始切线模量减小,颗粒抵抗外力的作用减弱,颗粒间内摩擦角与抗剪强度的减小。此外,5P(27)的含量对堆石料的强度和变形作用较为明显,孔隙率相同的情况下,峰值强度、最大体积变量、剪切至峰值强度点对应的剪切位移以及最大体积应变对应的剪切位移均会随5P(27)含量的增加会而增大。孔隙率的变化对堆石料强度和变形影响非常明显,建议堆石坝施工现场碾压时严格控制压实度以满足设计要求,确保大坝安全。     

粗粒类土的孔隙特征参数对渗透系数的影响规律研究

通过对若干粗粒类土在不同孔隙特征时的渗透系数的分析,提出了粗粒类土的渗透系数与其孔隙特征参数孔隙比和孔隙率之间的函数关系式,从而揭示了粗粒类土的孔隙特征参数对渗透系数的影响规律.     

冻融循环作用下饱和砂岩损伤扩展模型研究

首先分析饱和砂岩所经历的冻融作用的特点,认为冻融作用是一种低周疲劳荷载,且砂岩冻融循环作用下的受力状态可简化为单向拉伸荷载的循环作用。基于以上分析,在疲劳损伤理论的基础上,建立砂岩在冻融循环作用下的损伤演化方程。同时,通过对饱和砂岩冻融循环过程中的物理性质的观测,及对砂岩自身结构特点的分析,选取砂岩的开孔隙率作为损伤变量。之后通过试验数据对所建立的损伤模型进行验证,并探讨损伤方程中各参数的确定方法。经过验证,该损伤模型能较好地反映饱和砂岩在冻融循环作用下的损伤扩展规律,可以为相关的研究提供参考。