水力空化改质对重质原油沥青质及性质的影响

利用水力空化过程产生局部的高温、高压、高射流以及强大的剪切力等极端化学物理条件改质处理沙特重质原油，试验结果表明：沙特重质原油经过水力空化改质后粘度由13.61降低至7.22mm2/s，残碳由7.16%降低至6.48%，实沸点蒸馏后减压渣油降低1个百分点。进一步采用APPI FT-IR MS、XRD、FT-IR、SEM和粒度分布等技术研究了水力空化改质对沙重原油分子组成，沥青质团聚体微晶结构、沥青质胶束粒径分布、沥青质官能团、沥青质形貌等方面的影响，从分子角度阐述空化改质重油的机理。研究结果表明：水力空化改质后沙重原油分子量分布、芳烃类化合物缔合作用变小；沥青质对低DBE化合物吸附性能降低；沥青质团聚体微晶结构更加松散；沥青质胶束粒度分布降低；沥青质分子相互团聚作用力减弱。进一步考察了水力空化改质前后减压渣油延迟焦化性能，改质处理后焦炭产率降低1.85个百分点，液体收率和气体产率分别增加1.52和0.33个百分点，水力空化改质对沥青质性质、结构特点的改善能够有效的提高其加工性能。     

高岭土性质对催化裂化催化剂性能的影响

采用X射线荧光分析仪、X射线衍射仪、N2物理吸附仪、场发射扫描电子显微镜等仪器表征了苏州、广西和美国佐治亚州3个产地的高岭土，并以此3种高岭土为原料制备了模型催化裂化（FCC）催化剂，在ACE评价装置上对比了模型催化剂的反应性能。结果表明:苏州及广西高岭土主要组分为高岭石，佐治亚高岭土主要组分为地开石及珍珠陶土；苏州高岭土呈片状，还含有少量棒状颗粒；广西高岭土呈多层片状，晶粒粒径较大；佐治亚高岭土呈薄片状，晶粒粒径较小；3种高岭土制备的模型催化剂反应活性、Na2O及RE2O3质量分数相近；广西高岭土制备的模型催化剂具有最大的孔体积和磨损指数，但比表面积最小，具有较强的重油转化能力，其目标产物（液化气+汽油）和副产物（干气+焦炭）收率都高于苏州、佐治亚高岭土制备的催化剂的。     

大涡模拟Smagorinsky模型用于磨粒流精密加工喷嘴的质量控制研究

为研究固液两相磨粒流加工喷嘴小孔过程中的流场分布、涡旋形成规律及涡旋的存在对磨粒流加工的影响机制，采用Smagorinsky亚格子模型对磨粒流加工喷嘴小孔的流道进行大涡数值模拟，并使用磨粒流对变直径喷嘴工件进行加工试验。数值模拟发现磨粒流流体中磨粒与壁面的碰撞与剪切作用随流体的速度增大而增大，同一截面的速度存在速度差，其中还伴随涡旋的存在；通过试验研究发现：经固液两相磨粒流加工后的喷嘴小孔表面质量得到明显提高，喷嘴经过四次不同入口速度的磨粒流加工后大孔处表面粗糙度Ra由1.24 μm降至0.542 μm，小孔处表面粗糙度Ra由1.21 μm降至0.437 μm。结论显示固液两相磨粒流加工技术可有效提高被加工喷嘴工件的内表面质量，加工时同一截面的速度存在速度差，速度差的存在利于涡旋的形成，涡旋的存在利于提高磨粒流加工过程的剪切作用，有助于获得高质量的喷嘴小孔内通道表面。     

海水淡化用空心锥喷嘴喷淋性能理论及实验研究

设计开发一种具有高通量、低流阻特征的空心锥喷嘴,并通过理论与实验方法研究空心锥喷嘴的喷淋性能,基于准自由涡理论建立空心锥喷嘴内部流体流动的数学模型,阐明流量系数、喷淋锥角、喷嘴流量与喷嘴结构参数之间的定量关系,并利用多效蒸馏海水淡化喷淋实验台对理论计算结果进行实验测试和验证。研究结果表明:正常工作状态下喷嘴流量系数、喷淋锥角、喷淋流量等参数理论值与测量值之间的误差小于5%,验证了设计模型的准确性。同时根据实验测试数据,拟合得到该类型空心锥喷嘴喷淋锥角与雷诺数之间的经验公式,可为蒸馏海水淡化用大流量空心锥喷嘴的结构设计、工艺选型提供理论指导和数据支持。     

浮法玻璃熔窑火焰空间石油焦部分替代重油燃烧的数值模拟

针对浮法玻璃熔窑火焰空间建立模型并进行了数值模拟，在保证热值相同的前提下，对比研究了重油燃烧及将石油焦部分替代重油燃烧时的流场分布特征。结果表明，石油焦部分代替重油燃烧后，两种燃料可很好地混合燃烧，窑炉内温度制度基本不受影响；石油焦着火时间比重油长，两种燃料混合燃烧时平均着火点滞后于仅使用重油时，且燃烧路径更长，燃烧时产生了大量CO，整个火焰空间及烟气出口处NOx的平均排放量与仅使用重油相比降低了30.02%，NOx减排效果明显。     

某辅助动力起动机动力涡轮转子球轴承失效分析

轴承的早期失效多起于装配部位的制造精度,润滑效果,安装质量,外部异物侵入,使用条件,常见的轴承失效原因有装配不当,润滑不良,异物污染,疲劳磨损。     

流量脉动对燃油喷嘴雾化过程影响的实验研究

针对航空发动机燃烧室中存在的燃油流量脉动问题开展实验研究,设计并搭建了燃油喷嘴流量脉动激光可视化实验台,在等流量条件下利用高频激光粒子图像速度仪(High Speed Particle Image Velocimetry, PIV)分析燃油脉动频率变化对喷嘴雾化特性影响。实验结果表明:流量脉动促进了液膜表面的发展及液膜的破碎,对喷嘴的雾化产生积极的影响;喷嘴下游带状液膜区的发展和液滴的瞬态速度与喷嘴的流量脉动频率具有一致性;液滴的瞬态速度脉动幅值受脉动频率影响,在50 Hz时存在极大值。     

内置提布辊染色机的结构优化设计

针对高弹力针织物的染色特性,对内置提布辊染色机的结构进行优化设计,以获得低张力并具有松弛回缩功能。探讨采用U型导布管,可延长织物在全浸没过程的时间,充分释放织物中的内应力,减少后续绳状加工过程中可能产生的折痕以及织物的变形。并指出双体布槽的结构设计可减少单布环长度,可减小储布槽中织物的相互挤压,避免产生织物挤压折痕。     

U75 V钢轨热处理工艺开发

为了提高钢轨的综合使用效益,延长钢轨的使用寿命,河钢邯钢大型轧钢厂引进了余热全长在线热处理生产线。介绍了该生产线工作机理以及调试过程中出现的问题和应对措施。通过优化喷嘴水压及温度等关键参数,热处理轨U75V的各项性能指标均符合TB/T 2344-2012标准要求,并实现了稳定批量生产。     

电极感应熔化气雾化法制备高温合金粉末中非限制式喷嘴的结构优化设计

采用电极感应熔化气雾化制粉法（electrode induction gas atomization，EIGA）制备粉末过程中，非限制式喷嘴的结构设计直接决定气雾化粉末的质量；非限制式喷嘴结构中不合理的喷射角度常常会引起反喷、片状粉、细粉收率低等问题，严重影响粉末的生产效率和质量。采用商业计算流体动力学（computational fluid dynamics，CFD）软件Fluent，以自主设计的第三代EIGA制备高温合金粉末装置中非限制式喷嘴为研究对象进行数值模拟建模，对带有气体回流区的非限制式喷嘴在熔体初次雾化过程中，喷射角度对反喷现象的影响以及反喷产生的机理进行了研究。结果表明，非限制式喷嘴射流角度过大时，熔体液滴会出现明显反喷现象；当非限制式喷嘴射流角度过小时，熔体液流雾化前过热度不足，生产的粉末球形度较差。因此，在优化设计非限制式喷嘴时，要应尽量控制气体回流区位置低于非限制式喷嘴熔体入口位置，保证合金熔体的过热度，同时防止反喷等现象。