纺织先导技术潜力巨大

为激发创新引领的跨界合作活力,打造科技创新驱动高质量发展的风向标,深化“科创中国”建设,中国科学技术协会发布了2020年度“科创中国”先导技术榜单,聚焦电子信息、生物医药、先进材料、装备制造、资源环境等领域,优选出50项技术成果。5项与纺织领域相关的技术上榜,分别是四川大学的“可高温炭化不熔滴阻燃聚酯及纤维”项目、江南大学的“多通道数控纺纱机与数字化彩色纺纱技术”项目、西安交通大学的“连续纤维增强复合材料3D打印工艺及装备”项目、青岛即发集团股份有限公司的“聚酯纤维筒子纱超临界二氧化碳无水??色技术”项目和清华大学的“??性电子多维感知及应用”项目。     

北京工商大学聚合物发泡材料研究团队简介

北京工商大学化学与材料工程学院聚合物发泡材料研究团队是以王向东教授为负责人,由材料学、材料加工工程专业的多名教授、副教授、高级工程师、博士和硕士研究生组成。研究团队长期从事聚合物发泡材料的研究开发。研究领域主要集中于聚烯烃(PS、PP等)、聚酯(PET、PBT等)、聚酰胺(PA6、PA66等)、特种工程塑料(PES、PEI等)、生物降解聚合物(PLA、PBS等)发泡材料、聚氨酯(PU、TPU)发泡材料以及超临界流体辅助聚合物成型加工与应用。     

塔河油田超临界CO2压裂井筒与裂缝温度场

采用超临界CO_2压裂技术能较好地改造塔河油田水敏、低渗储层,而压裂过程中井筒和裂缝温度场对CO_2物性参数影响较大,需要对CO_2压裂温度场进行研究。考虑径向非稳态传热、轴向非稳态对流以及摩擦力、黏滞力的影响,推导了井筒温度、压力方程,结合K-D-R方法和CO_2物性模型,建立了CO_2压裂过程中井筒和裂缝温度场计算模型,并通过实测温度、压力数据拟合,验证了模型的准确性。应用所建模型分析了塔河油田胡杨2井CO_2压裂施工排量对温度场的影响,结果表明:CO_2注入排量对井筒温度、压力以及裂缝温度影响明显,而对裂缝内压力影响较弱;井筒压力梯度随着排量增大而变小;井筒和裂缝中CO_2均可存在液态和超临界态2种相态。研究成果能为塔河油田CO_2压裂施工设计优化提供一定指导。     

盐肤木总多酚萃取工艺优化及抗氧化性研究

以总多酚得率为优化目标,对超临界CO_2萃取盐肤木叶中总多酚的工艺进行优化,并考察了总多酚的抗氧化性能。采用单因素实验研究了料液比、萃取温度、萃取压力和萃取时间对总多酚得率的影响规律。在此基础上通过响应面中的Box-Behnken法设计了四因素三水平优化实验。最优的工艺条件为:料液比(1∶2.15) g/mL,萃取温度47.69℃,萃取压力22.87 MPa,萃取时间124.87 min,预测最大的总多酚得率为8.85%。通过3组实验验证盐肤木叶中多酚平均得率为8.8%,与预测值较为接近。此外,盐肤木叶多酚的IC_(50)为57.41μg/mL,表现出较强的抗氧化性能。     

基于超临界二氧化碳布雷顿循环的钠冷快堆方案研究

超临界二氧化碳布雷顿循环因热效率高、布置紧凑等特点受到了广泛的关注,多种核能系统将其列为备选的动力循环系统。为研究基于超临界二氧化碳布雷顿循环的钠冷快堆系统的特点,本文在调研和分析的基础上,从反应堆回路数目、动力循环方式、系统参数选取及设备材料选型等方面开展了分析与对比,针对给定的系统配置方式初步分析了系统主要参数特点,并对应用于钠冷快堆的超临界二氧化碳动力循环系统的发展提出了建议。     

超临界水堆全系统启动特性研究

为研究超临界水堆（SCWR）全系统启动特性，以SCTRAN程序为计算工具，基于中国超临界水堆（CSR1000）堆芯参数、高性能轻水反应堆（HPLWR）热力循环回路和日本SCWR再循环启动回路，建立了SCWR完整再循环启动系统模型。通过与HPLWR热力循环回路的稳态参数对比，验证了完整回路模型的正确性。分析在控制系统控制下的CSR1000再循环启动过程，得到了启动过程中堆芯、汽鼓、汽轮机、各级抽汽、再热器、各级回热器的瞬态响应曲线。计算结果表明，启动序列和启动过程各热工参数的变化符合预期，系统稳定启动；堆芯始终处于单相状态；汽轮机入口为超临界蒸汽；经过高压和低压回热器后堆芯入口温度能够达到280℃；高压缸入口压力维持恒定；在启动的过程中最大燃料包壳表面温度低于限值温度650℃，整个启动过程安全可靠。      

超临界二氧化碳干气密封相态分布规律与密封性能研究

以超临界二氧化碳干气密封为研究对象，分别以维里方程、Lucas方程描述二氧化碳真实气体效应、黏度的变化，在考虑阻塞流效应的同时，采用有限差分法对考虑离心惯性力效应的Reynolds方程与能量控制方程进行耦合求解，分析讨论了工况参数与槽形结构参数对其相态分布规律与密封性能的影响。研究表明：S-CO₂从密封端面进口至出口的流动过程中，如果工况参数设置合理，将由超临界态逐渐转变为气态，并不会出现液态；较低的进口压力、进口温度以及转速，均会容易导致潜在的凝结流动发生；相比于工况参数对相态分布的影响，槽形参数对相态分布的影响较小，近乎可以忽略；开启力除了随进口温度的升高而减小外，均随进口压力、转速、槽深、螺旋角的增大而增大；泄漏率随进口温度和转速的增大而减小，但其随进口压力、槽深、螺旋角的增大而增大。这些结果为进一步研究超临界二氧化碳干气密封提供了一定的支撑。     

660 MW塔式燃煤锅炉高温再热器管壁超温诊断及运行优化

针对某电厂660 MW塔式燃煤锅炉投产后出现再热蒸汽两侧偏差大、再热器管壁易超温导致额定负荷下的再热蒸汽无法达到设计值的问题,以该电厂1号锅炉为研究对象,通过比较燃烧器摆角整体摆动、单个角摆动和磨煤机组合方式对高温再热器管壁温度的影响特性,摸索出了影响再热器管壁温度的规律,通过对每个角燃烧器摆角区别化设置,基本消除了再热蒸汽两侧偏差和管壁超温的现象,再热蒸汽温度也达到了设计值:660 MW负荷下,在再热器管壁温度不超温的前提下,再热蒸汽两侧的偏差由调整前的8.5℃降低至1.6℃;再热蒸汽温度平均值由608.9℃提升至619.3℃。     

超临界二氧化碳干气密封稳态性能研究

以超临界二氧化碳(S-CO_2)干气密封为研究对象,建立变黏度变密度雷诺方程,通过构建物性数据库的方式对黏度及密度进行处理,并采用有限差分法对控制方程进行求解,得到端面压力分布,并计算开启力、泄漏量、摩擦扭矩和气膜刚度等稳态性能参数。结果表明:随着压力、转速的增大,开启力、泄漏量、摩擦扭矩、气膜刚度等参数均增大;随着槽坝比和槽深的增加,开启力、泄漏量和气膜刚度均增大,摩擦扭矩减小;随着槽数的增加,各稳态性能参数均减小;将槽坝比控制在0.5～1的范围内,有助于提高密封稳定性。