基于非线性动力学的锂沉积形貌模拟与预测

金属锂具有极高的理论能量密度，是新一代锂电池中最有潜力的负极材料之一。金属锂沉积时容易形成枝晶，极大影响了锂金属电池的安全性与使用寿命。但由于金属锂性质活泼，缺乏锂电极/电解液界面原位表征方法，锂枝晶生长机制尚不明确。通过有限元方法，基于非线性电极过程动力学，以三次电流模型定量研究了电极/电解液界面行为，并分析不同过程参数对表面电流的影响。结果表明，电极/电解质界面的浓度、电场差异是枝晶生长的主要原因，更大的扩散系数有利于提高界面浓度均匀性，更小的交换电流密度有利于减弱界面反应的敏感性。存在电化学极化区间是均匀沉积的必要条件，电化学极化区间越宽，均匀沉积操作窗口越宽。通过极化曲线可以判断体系是否具有均匀沉积的倾向。加深了对锂电极/电解液界面的电沉积过程的理解，对锂负极保护研究具有指导性意义。     

核聚变堆用钨表面超精密抛光的研究现状与趋势

钨作为未来核聚变堆中最有前景的面向等离子体材料,在反应堆工况下将承受高能粒子的辐照冲击。表面质量的好坏会直接影响材料的氢/氦滞留行为和辐照损伤程度,进而影响聚变堆的安全性和可靠性。现阶段,针对钨的抗辐照改性研究主要着眼于材料的成分、结构和组织设计,关于机械加工对材料表面抗辐照改性的研究甚少。文章聚焦前沿科学问题,从机械加工角度分析核材料领域科学问题,结合国内外相关研究成果及核聚变堆用钨(PFM-W)的机械加工现状,阐述了PFM-W表面超精密抛光的必要性。通过对比不同抛光方法,提出了磁流变抛光和力流变抛光是较为适合PFM-W表面超精密加工的观点,并对未来PFM-W表面超精密抛光研究趋势进行了分析,重点在抛光方法的探索以及抛光后材料表面质量对抗辐照性能影响的研究。     

柱塞副微观表面对间隙油膜压力的影响

根据分形理论中的W-M函数建立柱塞与缸体孔表面三维形貌数学模型,并利用MATLAB软件编写程序,分析分形维数对表面微观形貌的影响。将柱塞副间隙油膜沿轴向展成平面,建立油膜厚度及压力分布计算模型,采用有限体积法求解二维雷诺方程,分析粗糙度对柱塞副间隙油膜压力分布的影响。结果表明:随着分形维数的增加,柱塞表面粗糙度呈增加趋势,且表面粗糙度越大,压力峰值越大。     

燃气-蒸汽联合循环机组SCR脱硝技术研究

以某9F级燃气-蒸汽联合循环机组余热锅炉为原型，进行了选择性催化还原（SCR）脱硝系统改造设计研究，根据脱硝系统所需氨耗量和烟气参数设计了氨水蒸发系统，根据余热锅炉的具体尺寸和实际运行烟温参数确定了催化剂的布置位置和参数，并采用数值模拟方法研究了改造后余热锅炉脱硝系统的烟气流场。结果表明:对于高位布置的燃气轮机，在扩口段烟道可不设置导流板；采用分区可调的多组一体式氨注射混合器，能在较短距离内加强氨气和NOx的混合；项目改造完成后进行了喷氨优化调整试验，最终脱硝系统出口截面上的NOx分布相对标准偏差从29.6%降至19.6%，氨逃逸量从3.46 ?L/L降至2.89 ?L/L，改善效果明显。     

甲基氯硅烷精馏流程的模拟与优化

采用Aspen plus软件对工业七塔精馏过程进行全流程建模与模拟，优化工艺参数，研究了新的精馏节能工艺。对一甲塔等7个精馏塔采用双因素水平的灵敏度分析，考察了塔釜采出率、回流比、进料位置和塔顶压力对产品浓度和热负荷的影响，确定一甲塔最优的工艺参数：塔釜摩尔采出率为0.92，摩尔回流比为130，塔顶压力为0.18 MPa，总理论板数为400，在210块理论板位置进料。在此基础上，针对高能耗的脱高塔/脱低塔，模拟研究了双效精馏新工艺，新工艺可节省39.70%的年总成本；针对一甲塔模拟研究了热泵精馏新工艺，新工艺可降低41.42%的年总成本。     

高铁酸盐-亚硫酸盐体系氧化降解水中污染物阿特拉津

针对目前日益严峻的农药污染问题，本文以阿特拉津（ATZ）为目标污染物，利用高铁酸盐活化亚硫酸盐的方式对其进行降解。探究了亚硫酸盐浓度、高铁酸盐浓度、ATZ浓度、pH以及亚硫酸盐投加方式对ATZ去除率的影响。研究结果表明，在pH为7、高铁酸盐浓度为100μmol/L、亚硫酸盐浓度为400μmol/L、ATZ的浓度为5μmol/L的条件下，10s时间内可以去除95%的ATZ。利用自由基淬灭实验对体系中的活性物质进行鉴定，结果表明，高铁酸盐-亚硫酸盐体系中起主要作用的是硫酸根自由基（SO{}_{\mathrm{4}}^{·-}），其对ATZ降解的贡献约占53%；其次是羟基自由基（·OH），约占36%。通过改变亚硫酸盐投加方式，减少了SO{}_{\mathrm{4}}^{·-}的自我消耗，提高了高铁酸盐-亚硫酸盐降解ATZ的效率。这些实验结果有助于高铁酸盐-亚硫酸盐体系的实际水处理应用。     

纳米二氧化硅对碱矿渣水泥泛碱的影响

碱矿渣水泥因具有能耗低、二氧化碳排放低、性能优越等优点成为近年来建筑材料领域的研究热点.但其泛碱现象,影响了碱矿渣水泥的实际应用.本文旨在将纳米二氧化硅掺入碱矿渣水泥中,抑制其泛碱.研究了纳米二氧化硅掺入方式对碱矿渣水泥抗压强度和泛碱的影响,利用扫描电镜(SEM)、水化热测定、汞压入法(MIP)等技术分析了纳米二氧化硅对碱矿渣水泥泛碱的抑制机理.结果表明,纳米二氧化硅最佳掺入方式为超声分散.此外,掺加纳米二氧化硅可有效促进碱矿渣水泥的水化进程及水化程度,改善碱矿渣水泥硬化浆体微观结构,优化碱矿渣水泥硬化浆体的孔径尺寸分布,提高硬化浆体密实度,增加碱矿渣水泥的抗压强度,从而有效抑制碱矿渣水泥泛碱.     

机床再生颤振及颤振抑制方法

再生颤振是加工和结构变形之间不稳定相互作用的结果,它极大地制约了生产加工。主要描述车削和铣削加工的建模、分析、检测以及对再生颤振的控制。     

自动气动无压平衡风门系统

为使风门系统开闭方便、动作灵活、减小破损、延长使用寿命,设计了平行四连杆机构、左右门扇同步异向开闭的无压平衡风门,分析了自动气动风门系统装置组成、工作原理、设备布置和动作过程。风门系统工作可靠能满足矿井通风系统和安全生产要求。