液氮浸融对不同预制温度煤体损伤特性试验研究

为研究液氮对不同预制温度煤体浸融后的表面裂隙扩展规律和孔隙损伤特性,分别采用显微镜观测、超声波波速测试以及核磁共振测试技术对不同预制温度煤体液氮浸融前后其表面裂隙扩展规律、内部微裂隙发育规律、内部孔隙发育过程及孔径分布变化规律进行试验研究。试验结果表明,液氮浸融过程中随着预制温度的升高,煤体表面产生热应力随之增大,煤体特征裂隙面积增比也随之增大,且热应力增加与煤表面特征裂隙面积增比呈显著相关关系。煤体预制温度越高液氮浸融后煤体内部超声波波速下降越明显,且煤体孔隙度增比越大,微裂隙、孔隙发育越良好。液氮浸融过程中煤体孔裂隙发育存在两个阶段:第1阶段中,微小孔隙向中大孔隙的转化数量大于微小孔自身新生数量,表现为液氮浸融后煤体微小孔数量减少,中大孔数量增加。随着煤体预制温度升高变为第2阶段,微小孔隙新生数量大于其向中大孔隙的转化量,表现为液氮浸融煤体后全孔隙段孔隙数量均增加。液氮浸融不同预制温度煤体后其特征裂隙增比-声波波速变化率-孔隙度变化率3者之间存在正相关关系。以上结果表明,煤体预制温度因素对液氮浸融后煤体表面裂隙发育及孔隙损伤特性影响显著,且液氮浸融不同预制温度煤体其表面裂隙扩展和内部损伤呈正相关关系。     

纳米隔热材料的孔隙结构特征与气体热传输特性

为研究纳米隔热材料孔隙结构内部的气体热传输特性, 采用溶胶-凝胶工艺结合超临界干燥技术, 制备了一系列具有不同孔隙结构特征的样品, 通过热导率、氮气吸-脱附和真密度测试, 全面、准确获取了其孔隙结构信息, 并专门、系统研究了孔隙结构特征与气体热传输特性之间的关系.研究结果表明: 与气相贡献热导率相对应, 材料具有双尺度孔隙结构特征, 并且当大孔隙尺度不及小孔隙的10倍时, 可进一步等效为单尺度孔隙.考虑气固耦合传热的本征气相贡献热导率随孔隙尺度的增大而升高, 与气相热导率变化类似且成一定的比例关系, 孔隙尺度小于200 nm和大于500 nm时的比例系数分别为2.0和1.5, 200~500 nm时则为2.0~1.5.当大、小孔隙尺度的比值不超过10时, 或者这一比值为100~1000且大孔隙含量低于10%时, 气相贡献热导率随环境气压的降低依次呈现快速下降、缓慢下降和无变化三个阶段; 当这一比值超过3000时, 即使大孔隙含量很低(不超过10%), 气相贡献热导率也会依次呈现快速下降、缓慢下降、快速下降和无变化四个阶段.      

水溶性聚合物PVA纳米纤维基PM2.5过滤材料研究

利用多针头静电纺丝技术制备水溶性聚合物PVA纳米纤维基PM_(2.5)过滤材料,基于单因素试验及正交试验探究最佳纺丝工艺,测试其抗水解性能、红外光谱、孔径分布及过滤性能。结果表明:最佳纺丝工艺为纺丝液质量分数10%、纺丝电压30 kV、喂液速率1.0 mL/h,所得纳米纤维形貌最佳,纤维平均直径为116.99 nm、纤维直径CV值为15.09%。抗水解性能及红外光谱测试表明,与GA交联后再进行热处理能有效改善PVA的水解性。孔径分布及过滤性能测试表明,水溶性聚合物PVA纳米纤维基PM_(2.5)过滤材料是优秀的空气过滤材料,由PP纺黏布、水溶性聚合物PVA纳米纤维基PM_(2.5)过滤材料、PP纺黏布组合形成的复合过滤材料,对直径在0.3μm及以上的颗粒的过滤效率超过99%且过滤阻力仅为90 Pa,完全符合相关国家标准。     

等孔径射孔器穿孔性能评价方法探讨

等孔径射孔技术在非常规油气压裂施工中取得较好效果,应用规模逐步扩大,但还没有统一的评价方法和评价指标。通过对等孔径射孔器试验结果的对比分析,提出利用孔径相对偏差、孔径相对标准偏差评价等孔径射孔器的孔径一致程度的方法。给出了评价指标,相对标准偏差为6%、孔径差异度为10%,为等孔径射孔器的检验和评价奠定了基础。希望该方法能为形成更加科学的评价方法提供参考,并在形成共识的基础上为标准的制修订提供依据。     

小孔径溜矸井垮落原因分析及修复技术研究

为了防止溜矸井垮塌对上下巷道和人员安全造成的严重威胁，采用“架金属支护+木垛法”将下部巷道进行加固，形成了稳定可靠的维护空间，创新性地采用圆形钢筒作为预制井壁，依据试验确定钢筒的直径、厚度和高度等参数，钢筒在井内起到了通体浇筑模板的作用，周围空隙采用混凝土浇筑法填充，在混凝土预制钢筒外侧形成牢固可靠的加固层，混凝土加固层与周围岩体有效结合形成整体结构，增大了溜矸井的整体强度和稳定性，解决了长期以来小孔径软岩井（仓）体难以维护的难题。     

低渗油田回注水陶瓷膜除油过滤技术

为提高采油工程水资源利用率,技术人员常利用采出的地层污水进行除油、除污处理后再回注入地层。本文以陶瓷膜为除油、除污核心分离组件,考察了物料流速、物料温度、压差、陶瓷膜孔道孔径对除油、除污效果的影响。结果表明,在最佳的工艺条件下油田回注水满足回注水质要求。     

基于光储频的超宽带相控阵干扰系统设计

瞄准现代化信息战争中有源电子干扰超宽带、大功率、多目标作战能力需求,将超宽带光储频技术与有源相控阵相技术相结合,构建并设计了一套基于光储频的超宽带相控阵干扰系统。基于光延时网络结合波分复用技术实现超宽带光储频,并通过实时时间延时技术实现超宽带有源相控阵发射多波束合成。系统具有大有效辐射功率发射、同时多波束发射以及超宽带瞬时干扰特性,有效解决了传统数字储频、非功率合成体制有源电子干扰系统有效辐射功率小、多波束能力不足、干扰带宽受限等问题。     

松木颗粒热解与高温蒸汽气化半焦产率及形貌特征分析

以成型松木颗粒为原料，进行低温热解，研究了热解温度和升温速率对生成的松木半焦产率及官能团的影响。以试验得到的松木半焦进行蒸汽气化试验，对比分析了温度对半焦重整气化形貌特征、比表面积和平均孔径的影响。研究表明：随着热解温度升高，松木半焦脂肪族结构峰消失转化为烃等小分子物质及气化气，进而降低半焦产率。升温速率升高，半焦产率呈先下降后升高的趋势，在800℃升温速率为30K/min时半焦产率最低。不同温度热解和蒸汽气化对比试验表明，温度相对较低时（500℃）热解和蒸汽气化半焦孔隙结构相近，随着温度的升高，蒸汽气化半焦结构发生明显变化，900°C时出现了更小的孔道结构且比表面积增加明显。蒸汽引入使松木半焦和水蒸气发生热解反应的同时发生了脱氢反应，气化半焦形貌出现熔融和烧结现象。