固溶冷却介质对GH4720Li合金组织和性能的影响

γ'相的形貌对GH4720Li合金的性能起着十分重要的作用。固溶淬火时高冷速可以增加基体的过饱和度,有利于获取细小的γ'相组织,然而过高的冷速容易导致工件淬火开裂。因此,工业生产中选择适当的冷却介质控制固溶淬火的冷却速度就显得尤其关键。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)等手段研究了不同冷却介质对GH4720Li合金组织和性能的影响。结果显示,固溶冷却介质对GH4720Li合金的晶粒尺寸、一次γ'相形貌和数量无影响;水冷试样中二次γ'相的数量最少、三次γ'相的尺寸最小;水溶性淬火剂(20%浓度)冷却后的样品中三次γ'相的尺寸最大,室温、高温拉伸的屈服强度略低于其他样品。     

自蔓延高温合成钴-钛系多孔合金

采用自蔓延高温合成制备了Co-Ti多孔体新型人体骨、关节材料。以Ti粉和Co粉按原子比Ti∶Co=1∶1与Ti∶Co=2∶12种配比的原料,在10Pa负压条件下,500℃预热2min点燃进行自蔓延合成反应。对反应产物进行XRD分析和SEM观察及力学性能测试。结果表明,2种合成产物分别为单相CoTi和CoTi2。CoTi的结构和力学性能比CoTi2优越。其孔隙率为40.9%,抗压强度308MPa,抗折强度134MPa,弹性模量11.6GPa,与人体骨、关节具有很好的力学性能相容性。因此用SHS法制备的CoTi多孔合金有望作为一种新型人体植入材料获得开发应用。     

自蔓延高温合成钴-钛系多孔合金

采用自蔓延高温合成制备了Co-Ti多孔体新型人体骨、关节材料.以Ti粉和Co粉按原子比Ti:Co=1:1与Ti:Co=2:1 2种配比的原料,在10 Pa负压条件下,500℃预热2 min点燃进行自蔓延合成反应.对反应产物进行XRD分析和SEM观察及力学性能测试.结果表明,2种合成产物分别为单相CoTi和COTi2.CoTi的结构和力学性能比CoTi2优越.其孔隙率为40.9%,抗压强度308 MPa,抗折强度134 MPa,弹性模量11.6 GPa,与人体骨、关节具有很好的力学性能相容性.因此用SHS法制备的CoTi多孔合金有望作为一种新型人体植入材料获得开发应用.     

时效处理对优质GH738合金组织及力学性能的影响

采用力学性能测试与组织观察相结合的方式研究了时效温度和保温时间对优质GH738合金组织及性能的影响规律。结果表明,时效温度和时间均会对γ′相的体积分数和尺寸产生影响。当时效温度在720~800 ℃时,随着时效温度升高,合金强度下降,一次和二次γ′相分别长大30 nm和8 nm,一次γ′相体积分数增加,二次γ′相体积分数减少,时效温度为800 ℃时一次γ′相体积分数达到峰值,约为8%。当保温时间为0~48 h时,随时效时间延长,合金强度先升高后降低,两类γ′相分别长大20 nm和6 nm,一次γ′相体积分数先增后减,二次γ′相体积分数则变化相反。当保温时间为8 h时,两类γ′相体积分数分别达到峰/谷值,含量约为8%和12%。γ′相尺寸和体积分数的变化,特别是体积分数的变化,导致位错的两种强化机制作用效果不同,致使强度发生变化。     

渐缩-突扩流道水力特性研究

滴头是滴灌系统的关键部件,流道设计是其核心技术。为了揭示滴头流道内的水流运动规律,提出一种渐缩-突扩的流道结构,以三角形、圆形和流线型作为分水结构形状因素,以流道收缩后最小断面尺寸(边壁距离)和放大比例等作为设计因素,进行了3因素3水平正交试验设计;建立了流道的CFD模型,利用Fluent软件进行数值计算,对不同正交试验处理下的流道内部流场进行了研究。以滴头流量为评价指标,探讨了以上各因素对滴头流量的影响,分析了流道不同断面位置处的能量及其变化规律。结果表明:1)10 m水头条件下,试验各因素均对滴头流量产生影响,其中流道尺寸比例系数对流量的影响最大,流道内分水结构的形状和边壁距离影响不显著,流道的过流能力可用以上参数的多元线性回归方程定量表示;2)渐缩-突扩流道结构的流态指数为0.494 3~0.509 1,属孔口出流;试验的3种因素对流态指数x的影响由大到小依次为:尺寸比例系数、分水结构形状、边壁距离,但均达不到显著水平;3)流道内水流的雷诺数Re的范围为614~691 5,局部水头损失系数为2.1~10.6。     

基于面源污染的松花江下游水质评价

为服务于三江平原农田大规模开发和区域水资源保护,在农田小区试验的基础上,结合不同污染源机理分析,采用试验与模型相结合的方法,以松花江干流下游为研究区域,对其水质进行现状评价,进而对未来水资源配置格局下的水质状况进行预测。结果表明:现状条件下,松花江干流下游地区农田面源污染物总产生量为氨态氮6 560.46 t/a、总氮37 558.63 t/a、总磷14 269.00 t/a,总入河量为氨态氮328.02 t/a、总氮149.11 t/a、总磷14.27 t/a,松花江干流下游水质综合评价为Ⅲ类,评价结果与监测数据基本相符,精度满足相关要求;基于未来水资源配置格局计算农田退水量,预测各断面未来的污染物浓度,与现状计算结果相比,各个指标浓度虽然稍有增高,但其水质仍然为Ⅲ类,表明未来水资源配置格局对松花江干流下游水质影响有限。     

基于MATLAB的梯形渠道横断面优化设计

渠道是农田水利工程的主要基础设施,是灌区输配水的主要形式。渠道设计中,渠道横断面是其重要内容之一,横断面参数的选取直接关系到工程的投资、运行及效益。重点分析了影响梯形断面的主要参数,考查了设计水深、渠道底宽、边坡系数等与渠道通过流量之间的关系。以MATLAB R2016b为工具,对横断面参数进行了优化计算,在已知渠道边坡系数、设计水深、通过流量、渠道糙率、渠道纵坡时,即可求得渠道底宽。与试验法和迭代法相比,该方法计算稳定,简便易行。计算结果表明,渠道流量一定时,边坡系数与渠道底宽呈二次函数关系;边坡系数一定时,底宽与流量呈近似一次正相关关系。