T型管内油水分离特性的CFD-PBM数值模拟

目前关于T型管内油水分离特性的数值模拟大多采用Euler-Euler多相流模型,考虑管内油滴粒径分布及其对油水分离特性影响的研究工作尚未见报道。对T型管内的油水两相流动情况和分离特性进行了CFD-PBM数值模拟,并进行了室内实验以验证模拟结果的准确性。结果表明,T型管内油滴粒径随流体流动方向具有逐渐增大的趋势;增大来液中的油滴粒径分布可以有效提高油水分离效率,反之当来液中的油滴粒径较小时,油水两相在T型管内不易分离,相分配比始终与分流比几乎相同;分流比、Reynolds数等操作条件对油水分离效率的影响程度与油滴粒径密切相关,应慎重选取适当的操作条件以保证T型管的油水分离效率。     

AlN对高铝钢用CaO-SiO2基保护渣性能的影响

 铝以合金元素加入到钢中,可细化晶粒、抑制低碳钢的时效现象,实现钢的耐腐蚀性、耐热性等性能的良好结合,同时又可满足新一代汽车钢对汽车安全性以及轻量化的需求。然而,当钢液中w([Al])过高时,钢液凝固前生成的AlN在结晶器内不断上浮至钢渣界面与保护渣作用,导致保护渣成分的改变和性能的恶化,进而影响连铸的顺行和铸坯表面质量。采用FactSage7.2 热力学软件对高铝钢水中AlN的生成热力学进行了计算,利用半球点熔化温度测试仪、旋转黏度计测试分析了向传统CaO-SiO₂基保护渣中添加质量分数为2%、4%、6%、8%的AlN后保护渣黏度、熔化温度和转折温度的变化情况,并对添加AlN后的渣样进行了XRD物相检测。研究结果表明,随着钢中w([Al])和w([N])的增加,AlN的生成温度提高,生成总量增加。当AlN添加的质量分数从0增加到8%时,保护渣黏度和熔化温度均呈升高趋势,每添加质量分数为1%的AlN,黏度增大约0.032 Pa·s,熔化温度升高约13.5 ℃。当AlN添加质量分数为2%时,保护渣转折温度从1 002 ℃下降到980 ℃;当AlN添加质量分数大于2%后,转折温度逐渐升高至8%AlN时的1 117 ℃。随着AlN添加量的增加,在冷凝过程中传统CaO-SiO₂保护渣中枪晶石析出量逐渐减少,当AlN添加质量分数为8%时,渣样中物相以CaF₂为主。     

钢与TiC颗粒之间界面润湿性分析

 TiC粒子具有高硬度、高熔点和高热力学稳定等特点,以TiC粒子作为增强相具有提高钢基体强度、耐高温和耐磨损等性能的潜力,近年来相关钢种的开发受到越来越多的关注。增强相颗粒与钢基体之间良好的润湿性是提高界面结合强度、防止颗粒在磨损过程中脱落的关键。因此,为了明确TiC粒子与钢基体之间的润湿程度,指导以TiC为增强相的耐磨钢的开发,采用高温座滴法观察钢液滴在TiC基片上的铺展行为,采用电子探针分析钢与TiC颗粒之间微区的元素分布,并结合热力学计算,探究高温下钢液与TiC之间界面润湿行为。结果表明,钢液与TiC之间的润湿性很好,在升温以及保温过程,钢样熔化后能通过TiC基片中的微孔快速渗入到基体内部,表现为钢样向下“坍塌”,直至钢样从观察窗口中完全消失。钢液进入TiC基片内部的同时,钢中氮元素向周围TiC相扩散。电镜分析表明钢液与TiC颗粒界面上没有产生新的相。TiC(TiN)与铁组成的二元相图表明,与TiN相比,TiC在钢液中有较大的溶解度,这解释了TiC-钢系统比TiN-钢系统润湿性好的原因。钢液与TiC颗粒之间的界面润湿性好且不发生化学反应,保证了TiC颗粒可作为增强相来提高钢的耐磨性能。为TiC颗粒与高钛钢之间的润湿性研究提供借鉴,为高钛耐磨钢成分的设计提供理论指导。     

基于随机神经网络的短期负荷预测

短期负荷受社会因素和自然因素的影响,使得精准负荷预测困难重重。为了提高短期电力负荷预测精度,提出一种基于改进一般随机神经网络的负荷预测模型。随机神经网络与传统的BP神经网络相比的优势在于随机神经网络在参数优化过程中不会陷入局部最优,但是随机神经也存在自身的不足。针对一般随机神经网络优化过慢;参数优化朝着局部数据而不是整体训练数据,导致最后保存模型不是对整个训练集整体的最优模型。提出在随机神经网络预测模型中用Adam算法替代传统的梯度下降优化算法加快优化,并在随机神经网络模型每次更新后计算整体数据的损失函数,保存损失函数最小时的模型。通过实验分析,验证改进的随机神经网络模型更加有效。     

高品质低碳钢板坯连铸保护渣降Li2O的探索

Li₂O能有效改善连铸保护渣的熔化和流动性能,常用于高品质低碳钢板坯连铸保护渣的重要助熔剂。然而,近两年受下游需求强劲的影响,碳酸锂价格持续走高,增加了连铸坯生产成本。首先开展实验室研究,重点讨论了不同碱度下Li₂O对保护渣黏度和熔化温度的影响;然后分阶段开展了4轮工业试验,试验评价效果包括,结晶器铜板热电偶温度和摩擦力曲线,吨钢渣耗量和铸坯表面质量。实验室研究结果表明,当碱度为0.65～1.25时,随着Li₂O含量的增加,保护渣的熔点和黏度均呈现出降低的趋势,且黏度降低的幅度较明显。为了保证连铸顺行以及低碳钢铸坯表面质量,降低Li₂O的同时需要调整渣中Al₂O₃、Na₂O和F^-的含量,以达到协调熔渣的熔化和流动性能以及吸收Al₂O₃夹杂后性能的稳定性。优化渣的碱度为0.98、黏度为0.26 Pa·s、熔点为1 130℃,均在低碳钢保护渣性能要求范围内。原保护渣与优化渣...     

冷屋面涂料的天然老化试验

为研究环境因素对冷屋面涂料反射隔热功能的影响,进行了北京地区为期3 a的冷屋面涂料自然老化试验,定期观察样板涂层形貌变化,测试其太阳光反射比和发射率等功能性参数。试验结果表明:涂层表面受污染较为严重,是影响太阳光反射比的最主要因素。太阳光反射比总体呈下降趋势,初始反射比越高,衰减越明显。在3 a内,太阳光反射比随着季节呈现周期性变化,清洗对延缓太阳光反射比尤其是溶剂型涂层反射比的衰减有所帮助。发射率略有增加,变化不大,始终维持在一个较高的水平。     

冷屋面涂料实验室加速污染老化方法研究

自然界污染和材料老化会降低屋面材料的太阳光反射比，影响其反射隔热效果。为在实验室快速模拟冷屋面涂料在北京地区污染老化后反射比的变化情况，研究了加速污染老化方法。将粉尘、炭黑、腐殖酸和无机盐组成的混合污染液通过自动喷污装置喷洒在试样上，经老化试验箱的周期性紫外照射、加热和冷凝，与经2年自然老化后的相同试样比较，两者太阳光反射比差值在±0.02以内，冷屋面涂料自然老化后的反射特性在实验室内得以复现。该方法可用于冷屋面涂料的研发、设计选材和寿命评价。     

高含水油井采出液预分水技术发展现状与展望

目前国内外不少油田已经进入高含水甚至特高含水开发期，增加油井液量逐渐成为各大油田稳定原油产量的主要措施。对于传统的油气集输处理工艺流程而言，采出水量急剧增加且处理难度加大，导致了原有油气水处理设备利用效率低下、运行能耗大幅提升，因此采出液预分水技术日益受到关注。通过对比分析和系统总结国内外近年来采出液预分水技术的研发应用现状可以看出，目前仍以常规重力沉降分离为主，集成应用离心力场和电场的预分水技术相对较少，且对高含水采出液电场破乳作用机理的认识存在差异。采用基于多场协同作用的高效重力沉降分离和精准电场破乳，实现处理设备的紧凑化是今后预分水技术的发展方向。     

不同溶剂提取乳苣的抗氧化作用研究

以乳苣全草为原料,75%乙醇为溶剂提取乳苣,提取液用不同极性溶剂依次萃取,得石油醚萃取物、乙酸乙酯萃取物、正丁醇萃取物和水萃取物,同时测定了各相提取物对羟自由基、超氧阴离子自由基、DPPH自由基的清除能力,并与VC进行比较。结果表明:各萃取物均具有一定的抗氧化活性,且随着浓度的增加而增强;对羟自由基的清除能力大小依次为乙酸乙酯萃取物>正丁醇萃取物>VC>水萃取物>石油醚萃取物;对超氧阴离子自由基清除能力大小依次为VC>正丁醇萃取物>乙酸乙酯萃取物>石油醚萃取物>水萃取物;对DPPH自由基清除能力大小依次为VC>乙酸乙酯萃取物>正丁醇萃取物>水萃取物>石油醚萃取物;各萃取物还原能力大小依次为VC>正丁醇萃取物>乙酸乙酯萃取物>水萃取物>石油醚萃取物。     

DMDAAC复配改性PFSS处理高砷、镉废水的研究

以中高浓度As、Cd废水为处理对象,探讨了二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)复配改性聚合硅酸硫酸铁(PFSS)的絮凝性能。PFSS与DMDAAC复配形成稳定的均相复合溶液,当温度为100℃、DMDAAC投加量为200 mL/L、复配时间为5 min时制备的液态复合絮凝剂的絮凝效果最佳。复合絮凝剂在投加量为12.5 mL/L、pH值为8的条件下,能够有效去除废水中的Cd、As,出水中的Cd、As含量满足试验设计要求(Cd≤0.05 mg/L、As≤0.5 mg/L)和《铅、锌工业污染物排放标准》(GB 25466—2010)的要求。FT-IR和SEM检测结果表明,复合絮凝剂是相互融合的复合体系,PFSS改变了DMDAAC所处的化学环境,使其中一些官能团的特征吸收峰发生位移。