碳纤维增强环氧树脂复合材料修复N80Q钢管的力学性能

为考察碳纤维增强环氧树脂复合材料对环状腐蚀的N80Q钢管的修复效果,采用数值分析和全尺寸爆破试验对修复后的力学性能进行了研究,分析了缺陷轴向长度、缺陷深度和修复层厚度对修复效果的影响。结果表明:碳纤维增强环氧树脂复合材料对N80Q钢管的修复效果显著,经试验测试, 6 mm深缺陷的N80Q管道由碳纤维增强环氧树脂复合材料修复后爆破压力值提高了0.985倍;缺陷轴向长度对N80Q管道修复后的强度影响较小,随着缺陷轴向长度的增加,管道爆破压力值仅下降了3.5%;而缺陷深度对N80Q管道修复后的强度影响较明显,与无缺陷管道相比, 6 mm深缺陷管道修复后爆破压力值下降了9.9%, 7 mm深缺陷管道修复后爆破压力值下降了20.6%。     

二氧化氯杀藻特性研究

富营养化造成藻类大量繁殖 ,给饮用水生产带来诸多危害 .以ClO2 作为杀藻剂 ,对其杀藻效能及杀藻后水样的致突变性进行了系统研究 ,并对其杀藻机理进行了探讨 .结果表明 :①在同一投药速度下 ,随反应时间延长 ,叶绿素a(Chla)去除率随之提高 ,但提高的幅度随投药速度提高而趋于缓慢 ;同一反应时间下 ,随ClO2 投加速度的提高 ,叶绿素a(Chla)去除率显著升高 ,当反应时间小于 1 0min时 ,去除率随投药量增加而提高的幅度更为明显 .当ClO2 投加量为 38～ 85mgClO2 /mgChla时 ,叶绿素a(Chla)去除率可以达到 4 5 %～ 89.30 %.②ClO2 杀藻不会增加水样中有机浓集物的致突变性 .③藻类细胞的细胞壁结构与叶绿素a(Chla)的去除率有很大关系 ;ClO2 首先穿透细胞壁、细胞膜 ,进入细胞内部 ,在没有破坏藻细胞外部结构的情况下 ,将藻细胞中的叶绿素氧化 .     

一种双叶轮动态旋流分离器的分离性能

采用数值模拟和实验相结合的方法,对研发的双叶轮动态旋流分离器性能进行系统研究。结果表明,随着涡板叶轮转速提高,装置分离效率逐渐增大,趋势逐渐平缓,最高效率可达97%以上;但是功耗会随着转速的提高呈指数增加,实验工况下推荐2100 r/min为最佳转速;涡板叶轮转速不变时,流量变化对腔体内部切向速度影响较小,使得处理量在50%~117%范围波动时,该水力旋流器都能保持较高的分离效率,效率变化在1%以内。研发的双叶轮动态旋流分离器具有分离效率高,抗流量波动能力强等特点,是一种高效的固 液分离技术。目前,相关技术装备已在我国南海文昌海上平台获得应用,效果良好。     

高温口压力影响气波振荡管制冷性能机理分析

高温口压力是影响气波振荡管制冷性能的重要参数。搭建双开口气波振荡管实验平台，测量了气波振荡管制冷温降随高温口压力的变化，建立了气波振荡管整机分析模型。结果表明，整机温降随高温口压力升高先增加后减小，高温口压力存在最优值。高温口压力较低时，气波振荡管入射气体与管内原有气体的分界面将从振荡管高温口排出，从而使低温口中常温回流气增多，与管内膨胀后的低温入射气体掺混，降低振荡管制冷性能。高温出口压力为0.10和0.14 MPa时，高温口高压气占比分别为7.4%和4.9%，高压气占比随高温口压力提高而降低，有利于制冷性能提高。高温口压力升高促使反向压缩波强度提高，高温口压力为0.11和0.14 MPa时，反向压缩波后压力分别为0.107和0.135 MPa，不利于制冷。入射高压气体与高温侧气体的掺混程度及反向压缩波后的压力影响高温口压力最优值。     

充装量及筒体长度对车载LNG气瓶共振频率影响的数值模拟分析

以大容积车载液化天然气(LNG)气瓶为研究对象,分析不同充装量和不同筒体长度下的各阶共振频率随这两个参数变化的规律。当筒体长度不变时,随着充装量的增加,气瓶共振频率逐渐减小,按照标准最大允许充装率90%时,气瓶一阶共振频率已减小到国标允许的40 Hz以下,使用时容易引起气瓶内胆轴向窜动引发失效。当充装率90%保持不变时,随着筒体长度的增加,气瓶共振频率也呈现减小的趋势,当筒体长度为原长的0.8倍时,气瓶共振频率便低于40 Hz,而且随着长度增加将进一步降低,产生共振可能性加大,不满足国家对车载气瓶共振频率的要求。上述研究说明,评价气瓶抗振性能时应考虑内部介质充装率的影响,建议采用最大充装率为90%的气瓶作为判定该类型气瓶共振频率是否达标的条件。另一方面,当采用增加筒体长度扩大盛液容积时要注意共振频率随筒体长度降低的问题,避免结构振动破坏。     

生物系统固定化强化除藻试验及机理浅析

由活性污泥驯化得到的生物系统经固定后能够有效去除藻类,以海绵和木屑作载体,藻类去除率分别可以达到90%和80%以上;生物系统对藻类的絮凝吸附作用、微型动物的捕食以及特定细菌对藻类的分解作用是主要的除藻机制,而适宜载体的投加则增强了生物活性,强化了生物捕食性能,提高了处理效果.     

锥芯可调型引射技术变工况适应性实验研究

随着天然气井开发时间的推移，井口压力逐渐降低，低压井口的增压集输成为研究热点。目前，常用的天然气引射技术由于结构尺寸固定，对气井的压力和流量的变化适应性差，使其运行效率普遍较低。据此，设计加工了一台锥芯可调型引射器装置，并对其变工况性能进行了实验研究。结果表明随着可调锥的深入，高压口流量减小，可实现70%左右的流量调节，而且调节过程中低压口流量几乎保持不变，从而使得装置引射率ξ提高，可见该引射技术具有很强的抗流量波动能力。随着可调锥的深入，装置对应的最佳膨胀比增大，从而提高了装置对大膨胀比工况的适应性。同样压缩比下，装置引射效率会随着可调锥的深入而提高，但会降低装置有效引射的压缩比范围。     

锥芯可调型引射技术变工况适应性实验研究

随着天然气井开发时间的推移,井口压力逐渐降低,低压井口的增压集输成为研究热点。目前,常用的天然气引射技术由于结构尺寸固定,对气井的压力和流量的变化适应性差,使其运行效率普遍较低。据此,设计加工了一台锥芯可调型引射器装置,并对其变工况性能进行了实验研究。结果表明随着可调锥的深入,高压口流量减小,可实现70%左右的流量调节,而且调节过程中低压口流量几乎保持不变,从而使得装置引射率ξ提高,可见该引射技术具有很强的抗流量波动能力。随着可调锥的深入,装置对应的最佳膨胀比增大,从而提高了装置对大膨胀比工况的适应性。同样压缩比下,装置引射效率会随着可调锥的深入而提高,但会降低装置有效引射的压缩比范围。     

扁长型车载LNG气瓶振动特性分析

随着车载LNG气瓶向大容积方向发展,为了高效利用空间,开发了异形气瓶,但对于异形气瓶的抗振性能,尚缺少相关研究。以一种扁长型车载LNG气瓶为研究对象,利用有限元方法对其振动特性进行研究。分析结果表明,该气瓶发生共振时,在竖直方向上的位移响应远大于另外两个方向,其中一阶固有频率较低但共振响应很小,设计计算时可忽略该共振频率;气瓶二阶(三阶)固有频率附近发生共振时位移响应很大,是最危险的共振频率;四阶及其以上共振频率较高,共振时位移响应很小,车载时不易发生类似共振情况。     

多组分材料球形容器热力耦合应力分析与组分设计

随着堆焊、涂层及纳米等先进材料制造技术迅速发展,不同组分多层复合材料压力容器在工业中得到越来越广泛应用。然而,这些复合材料容器的覆层材料在热力耦合作用下的强度问题一直是理论研究和工程应用的盲区。为此,基于小变形线弹性理论和有限元数值方法,建立了某基层和覆层（耐蚀层＋过渡层）三层材料组成的不同组分材料球形压力容器在热力耦合作用下的解析解和数值解,重点研究了覆层材料的力学性能。研究结果表明,理论解和数值解完全吻合,并得到覆层材料的力学特性。多方案对比分析结果也为该类不同组分多层复合材料容器更为科学的设计提供了理论依据和技术支持。