液氮温度下分子筛的真空吸附特性试验研究

为探究低温容器夹层所用分子筛吸附剂的吸附特性,采用静态膨胀法进行试验,获得了平衡压力为10-3Pa~103Pa范围内4A、5A和13X分子筛对N2、O2单一组分以及空气的吸附等温线,比较了不同分子筛对气体的吸附能力差异,探究了分子筛的吸附机理。研究结果表明:液氮温度下,5A和13X分子筛在真空条件下对N2及O2的吸附性能强,吸附量能达到104Pa·L/g量级,4A分子筛对O2的吸附量也能达到104Pa·L/g量级,然而4A分子筛在平衡压力高时吸附N2能力较差,饱和吸附量仅达到300Pa·L/g左右;三种分子筛对空气的吸附能力为13X分子筛>5A分子筛>4A分子筛,且在液氮温度下,5A分子筛对空气的吸附速率高于13X分子筛。研究分子筛在低温下的真空吸附特性,有助于指导分子筛在低温容器中的应用,同时为低温分子筛的设计提供参考。     

感压膜片预张力对电容薄膜真空规输出特性的影响

电容薄膜真空规中感压膜片在安装时通常须先施加预张力,再固定。为研究感压膜片预张力对电容薄膜真空规输出特性的影响,以现有电容薄膜真空规为对象,基于COMSOL Multiphysics软件,建立有限元模型,得到了不同预张力下输出电容的仿真解,并与理论计算结果进行了比较,分析了预张力对输出电容的影响。同时分析了真空规线性度、灵敏度随预张力的变化规律,并对感压膜片在最大负载情况下的强度进行了校核。结果表明:预张力对真空规的输出特性影响明显,输出电容随预张力的增大而减小,输出电容理论计算值与仿真值基本吻合;预张力越大,真空规线性度越好,但灵敏度越低;当感压膜片预张力为50 MPa时,真空规的线性度为7.3%,灵敏度为0.0433 pF/Pa,通过电路补偿后,可获得较好的线性度与灵敏度;感压膜片最大负载情况下的应力为95.5 MPa,能够满足工作要求。     

矿用救生舱除湿方式研究

根据我国煤矿现有条件及要求,对煤矿救生舱内除湿技术进行了研究。针对煤矿井下发生事故后的客观条件,从动力缺失、空间大小、简单易用等方面分析其对除湿系统的特殊要求。阐述并比较了冷凝除湿、液体吸收除湿、固体吸附除湿、热泵除湿这些常见除湿方式的优缺点,选用固体动态吸附除湿技术控制矿用救生舱内的湿度。     

结构参数对液态甲烷-丙烷喷射混合器混合特性的影响

为了优化液化天然气气质,探究结构参数对喷射混合器内部流场的影响,优化其结构,基于不同沸点低温液体互溶混合机理,以液态甲烷、液态丙烷为工质,分析了不同引射角度和喷嘴直径喷射混合器内两股流体的流动特性和混合效果。分析结果表明:液态甲烷和丙烷可互溶,引射角度发生变化时,速度核心发生了不同程度的偏移,随着引射角度的增加速度核心偏移程度逐渐得到改善。压降随着引射角度的增加呈现先减小后增大的变化趋势,混合流体出口压力呈增大的趋势,两股流体混合后引射流体质量分数沿中心轴线方向呈逐渐增加的趋势,当引射角度为90度时,两股流体混合后流场分布相对其它引射角度均匀,速度核心偏移现象较不明显,且压力降、混合流体出口压力及引射流体的质量分数最大。喷嘴直径过大时,喷射混合器出口位置出现了回流现象。随着喷嘴直径的增加喷射混合器内两股流体达到均匀混合所需的距离增大,压力降、混合流体出口压力及混合后引射流体质量分数逐渐减小,当喷嘴直径为13 mm时,压力降、混合流体出口压力和两股流体混合后引射流体的质量分数最大。     

接触氧化-超滤组合处理含铁锰和氨氮地下水

为将含高质量浓度铁锰及氨氮的地下水处理成为洁净的饮用水,以哈尔滨市江北某水厂的高铁、高锰、高氨氮地下水(总铁、二价铁、锰及氨氮质量浓度分别为14.67、11.23、0.83和2.22 mg/L)为处理对象,运用接触氧化法-超滤组合工艺对其进行处理,同时考察不同通量条件下超滤膜的污染问题.结果表明,该组合工艺出水水质满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)的要求,且产生高品质出水:总铁、二价铁、锰及氨氮质量浓度平均分别为0.06、0.03、0.04和0.44 mg/L,出水浊度在0.10 NTU以下,对细菌的去除接近100%.扫描电子显微镜-能量弥散X射线谱(SEM-EDS)结果表明,在低通量(20 L/(m2·h))条件下超滤膜污染最轻.     

套管结构对翅片管气化器结霜特性的影响

结霜会对不同类型气化器造成长效性能的衰减.为研究套管结构对强化传热与表面结霜效果的影响,本文搭建了实验台,在普通传热管内加装套管,以液氮为工质,根据不同套管内径(Φ6、Φ8、Φ10 mm)及入口流量,设计了12组实验工况进行研究,获得翅片管表面不同测点处温度、霜层厚度及翅片管出口流体温度等参数.结果表明:入口流量为2....     

辐射屏数及密度对超导腔垂直测试杜瓦漏热的影响

超导腔垂直测试杜瓦为广口液氦容器，对绝热性能有较高要求，其内筒体采用高真空多层绝热，顶部盖板侧为多屏绝热。为减少杜瓦顶部盖板侧漏热，提出了变密度辐射屏方法，以盖板、辐射屏、液面和氦气为对象建立了导热、对流与辐射耦合换热的传热模型，并通过实验进行了验证。通过数值计算得到了辐射屏数对漏热的影响规律及最优辐射屏密度。结果表明：1） 实验测得的辐射屏温度与传热模型计算结果较为一致，平均相对偏差为8.37%，认为传热模型是合理的；2） 靠近液面处第1层辐射屏（屏1）与液面间氦气的格拉晓夫数Gr随屏1温度T₁的升高存在极大值（T₁=9.14 K，Gr=1.12×10¹⁴），T₁超过35 K后Gr基本保持不变；3） 等间距分布时，辐射屏数大于11层后总漏热变化不明显，一定辐射屏数下，相邻两屏之间气体导热占主导地位，低温区域（靠近液面侧）至高温区域（靠近盖板侧）导热热流比重减小，辐射热流比重升高；4） 11层辐射屏数下，高温区域布置7层、低温区域布置4层的变密度辐射屏方式漏热最小，与等间距分布相比漏热可减少4%。     

基于泄放阀泄放反力作用下的低温管系动态分析

应用CAESARII软件对某低温乙烯液体输送管系进行动态分析,校核了在泄放阀泄放反力作用下管系的位移、应力是否符合规范,并对管系结构进行了优化。结果表明:管系基频过低、应力超标,距离泄放阀最近端管系弯头纵向振幅较大,泄放阀泄放反力作用弯头位置横向振动剧烈,须重新对管系进行改进。提出改进方案:将管系中间位置约束改为固定支撑,以增大管系刚度;将距离泄放阀最近弯头处承重支撑改为弹簧支撑,以承担竖直方向的反冲力;在泄放阀进口管段设置阻尼约束,泄放阀出口管弯头位置加设承重支撑与限位,并调整限位与管系之间的间隙,找到最佳间隙为6.63 mm。据改进后的方案重新建模并分析,管系在X、Y、Z向的最大振幅分别减弱了88.12%、76.02%、99.86%。