混空轻烃燃气液相析出成核热力学分析

混空轻烃燃气是将液态轻烃原料汽化、与空气按一定比例混合制成的可燃气体,是一种清洁燃料。但以戊烷为主的轻烃原料常温下为液态,汽化混合后的燃气存在露点较高问题。采用成核热力学理论研究局部温度、压力变化引起的相变/成核驱动力,进而研究液滴的成核能,得到混空轻烃燃气液相析出的成核机理、成核能及其与过冷度和过饱和度的关联关系。结果表明,相变/成核所需过冷度和过饱和度随温度、压力的增加而降低;尽管发生完全相变所需过冷度及过饱和度较高,较难达到,但液相析出成核所需过冷度及过饱和度则极易达到,因此防止燃料露点形成的重点是控制从成核到完全相变的发生。     

气流中液化天然气液滴破碎数值模拟研究

基于流体体积法和k-ε湍流模型对液化天然气单液滴在气流中的变形破碎情况进行模拟研究。研究不同We对液滴形态和破碎模式的影响,分析液滴形态变化过程中速度、加速度和阻力系数随时间的变化趋势,并研究不同流场下液滴变形破碎情况。结果表明,不同的We下,液滴呈现出不同的破碎模式,液滴发生剪切破碎的临界We为80左右,同一We下不同直径的液滴临界破碎时间有所不同;随着气液相对速度的We的增大,液滴的无量纲变形时间先递减后趋向于平缓;液滴变形破碎过程中,速度随着时间的延长而增加,加速度和阻力系数随着时间的延长先增后减;与普通流场相比,带挡板的流场中液滴变形破碎时间明显缩短。     

燃机端面齿微动磨损分析及数值仿真

运用Archard磨损定律以及接触力学理论,研究了燃机端面齿楔形接触面在不同交变载荷力作用下接触面接触压力、接触宽度、间隙量、滑移量等接触特征参数随磨损过程的变化发展规律.结果表明,接触齿面的磨损是由于接触面间反复的相对滑动、磨损导致了接触面几何形貌以及接触压力的改变,这些因素又反过来影响磨损过程.各参数具有时间依赖性...     

一种零泄漏密封技术-纳米磁性流体密封研究的进展

纳米磁性流体密封是一种新型密封技术，它具有零泄漏，无污染、无磨 损、寿命长，结构简单等其他密封方式所无可比拟的优点，介绍了纳米磁性流体密封的原理，磁场和密封压差的计算设计方法，密封能力的影响因素等问题的研究现状。对纳米磁性流体密封的市场前景作了展望，对其中存在的问题作了简要评述，并指出了它的发展方向。     

磁流体密封在拉丝机中的应用及结构优化设计

介绍了磁流体及其密封原理，探讨了拉丝机密封装置改进的可能性及应用磁流体密封的优点，对磁流体密封结构进行了优化设计，并讨论了应用磁流体密封时需注意的问题。     

PERFORMAX聚结板油水分离性能数值模拟

采用计算流体动力学方法,考虑液滴碰撞时的聚结与破碎过程,对PERFORMAX聚结板进行了数值模拟,研究PERFORMAX聚结板的分离特性,得到了聚结板数量、流速、粒径对聚结板分离效率的影响规律。研究结果表明,增加聚结板数量有利于提高分离效率;当流体处于层流状态时,以重力分离为主,PERFORMAX聚结板分离效率随粒径增加而急剧增加,当粒径大于50μm后,分离效率接近100%;而流体处于湍流状态时,惯性分离占据主导地位,PERFORMAX聚结板分离效率随粒径变化幅值很小;当粒径较小时,湍流分离效率高于层流;当粒径较大时,层流分离效率高于湍流;聚结板分离效率随速度的变化出现两个峰值,第一个峰值的主导作用力为重力,第二个峰值为惯性力;因此,粒径较小时适合采用惯性分离,粒径较大时适合采用重力分离;惯性分离涉及到碰撞,而碰撞过程易产生破碎,导致分离效率下降,当流速进一步增加时,由于液滴破碎,分离效率略有下降,但流速应控制在不使液滴产生破碎的范围内;PERFORMAX聚结板用于污水除油时的分离效率高于油中除水,但油密度对污水除油分离效率的影响并不显著。     

超高压楔形环密封性能分析

采用接触有限元法,根据Mises屈服准则对自紧式超高压楔形密封的性能进行分析,其中筒体材料采用双线性随动强化准则,密封材料采用多线性随动强化准则。通过数值模拟得到密封系统预紧工况及工作工况下的应力分布,并对其进行线性化,将工作应力分解为一次应力、二次应力及峰值应力,根据不同类型应力的特点对密封可靠性及系统安全性进行评估。结果表明:预紧及工作工况下,密封环受力变化很小,确保了其密封能力,密封力来源经历了预紧力、预紧力与内压力之和,再到内压力的变化过程;内压作用下筒体主要承受薄膜应力,但筒体端部螺纹则承受弯曲应力,应根据相应的应力极限进行评定。     

非牛顿流体滩涂钢板桩围堰泄漏量分析

以非牛顿流体淤泥为介质,采用ANSYS Fluent软件,对滩涂埋地管道抢修围堰不同位置的泄漏量进行研究,得到稠度系数、幂律指数、缝隙尺寸对围堰泄漏量的影响规律,并对围堰内部淤泥每小时上升高度进行了计算。结果表明：幂律指数小于1时,发生剪切稀化,淤泥表观黏度随剪切应变率的增加而降低;随着幂律指数的增大,泄漏量逐渐增加,淤泥表观黏度随幂律指数的增大而降低,尤其是幂律指数大于1时,泄漏量进一步增加,说明流体流动过程中剪切应变率小于1。稠度系数增大时,围堰的泄漏量逐渐降低;缝隙尺寸增加时,围堰的泄漏量显著增大。当幂律指数为0.3～0.5、稠度系数为3～9 kPa·s、缝隙尺寸为5～10 mm时,围堰内部淤泥上升的总高度对围堰内部施工影响很小。     

水洗条件对PAN水洗丝条结构和力学性能的影响

研究了水洗条件对聚丙烯腈(PAN)水洗丝条结构和力学性能的影响.用万能材料测试机、XRD、SEM、压汞仪测试纤维的力学性能、晶态结构、表面形态和孔结构,得到结构对力学性能的影响规律.结果表明:随着水洗温度升高,丝束的最大应力和最大载荷降低;水洗温度从55℃增大到90℃,结晶度从64.84%降低到57.73%,晶粒大小从4.034nm变为5.007nm;水洗温度升高,丝表面出现更加明显的纵向沟槽,表面缺陷增多,丝的直径也变得不均匀,孔隙率和孔径变小,微孔逐渐增多;随着结晶度降低、晶粒尺寸变大、表面缺陷增多,丝的力学性能随之下降;相同温度,超声波使纤维的孔径和孔隙率变小,同时使表面缺陷增多,所以超声波对丝的力学性能影响不大.     

凝固浴组成对聚丙烯腈基中空中孔纤维结构和性能的影响

中空中孔纤维作为一种新型材料,兼具中空和介孔的特性,对拓展中空纤维中大分子发挥作用的应用领域具有重要的影响。本文采用湿法纺丝相分离的方法成功制备了中空中孔纤维,并且采用扫描电镜、氮气物理吸附仪、热重分析仪等仪器对纤维结构和性能进行了表征。通过控制凝固浴组成,实现了对纤维直径和孔隙结构的调控,凝固浴中二甲基亚砜浓度的增加,纤维直径和孔隙率先减小后增加,壁上的介孔向小尺寸方向移动。600℃炭化时纤维的炭收率均大于40%,有望将其加工成为炭纤维,为中空中孔炭纤维的制备提供实验支撑。