金属微成形中微尺度效应新分类及评估分析

微尺度效应是金属微成形过程中特有的现象,也是深入研究微成形工艺和微尺度变形规律的瓶颈问题.文中提出了微尺度效应的新的分类方法,即将微尺度效应分为材料本征微尺度效应和工艺条件微尺度效应,并分析了这种新分类的意义.在相似性理论基础上提出了相似差、相似精度的概念,作为评估微尺度效应的相似性评价指标;在微尺度效应影响因素和微成形系统影响因素的分析中,引入了先验性的粗集权重确定法,提出了后效性的正交权重确定法,从而构建起微尺度效应的评价体系.根据以上分析评估方法,采用已有的实验数据,详细分析了微尺度效应的几个典型问题,结果表明,所提出的微尺度效应分类具有实际工程意义,应用所提出的评估方法得出的结论与已有试验相吻合.     

微尺度铸件的力学性能及断裂行为研究

微铸件性能的优劣是决定其工业应用的重要技术指标.采用自主研发的基于金属型的微精密铸造工艺制备成形了厚度为微米尺度的片状微铸件,测试了不同厚度微铸件的抗拉强度和延伸率,同时观察了断口显微形貌,并对其相互影响规律进行了研究.实验结果表明:微铸件的强度和延伸率均随微铸件厚度的减小而显著提高,即微铸件的力学性能呈现出比较显著的尺寸效应.微铸件力学性能的显著提高,主要归因于细晶强化作用,以及断口韧窝内纳米尺度第二相颗粒对微裂纹扩展的阻碍作用.     

土壤高温储热技术研究现状与进展

土壤储热技术是提高可再生能源利用效率的一种有效方式.从理论和应用二个方面对土壤高温储热技术研究现状与进展进行系统综述,总结当前存在的主要技术障碍和解决途径.总体而言,目前的土壤高温储热技术仍然处于起步阶段.在理论研究方面,揭示高温条件下土壤多物理场的耦合机理仍将是未来研究的主要方向,同时应关注与物理、材料、化工、仪器、计算机等学科交叉的研究,尤其是微尺度研究领域的技术进步.在工程应用方面,应注重系统运行能效、优化设计以及长期稳定性,同时还要考虑潜在的生态环境影响.     

微气泡及其在环境污染控制中的应用

微气泡直径小于50μm,具有区别于传统气泡的行为特性,在环境污染治理领域中表现出一些潜在的应用优势,日益受到关注。介绍了不同微气泡产生方法及其原理,比较了不同方法所产生微气泡的差异及其主要应用领域,分析了表面活性剂在微气泡产生过程中的重要作用。同时,讨论了微气泡在强化传质、界面性质等方面区别于传统气泡的行为特性,以及造成这些差异的原因。此外,综述了目前微气泡技术在强化臭氧传质及环境污染修复中的应用现状。最后,提出了目前微气泡技术存在的问题以及今后的主要研究和应用方向。     

膜微滤技术的强化研究及在电厂水处理中的应用现状

概述了膜微滤强化技术的研究情况,并介绍了Aquapure微滤技术和中空丝网膜处理工艺在电厂水处理工艺中的应用情况,以及膜微滤技术的发展前景。     

可视化方法在化工传递研究过程中的进展

综述了激光诱导荧光法、荧光显微镜法和纹影法等国内外现阶段对传递过程的研究方法,介绍了可视化方法在相界面传递过程的研究进展和实际应用;介绍了本课题组用光电显微技术和数字图像可视化技术研究化工传递过程中相际传质的实际应用与理论研究;并对这些可视化方法进行了评述,对进一步利用可视化方法研究传递过程的发展方向和从亚微观状态揭示传递规律提出了展望.     

微尺度下速度滑移对油墨流动特性的影响

为了了解微尺度下速度滑移对油墨流动特性的影响,以便提高印刷质量,首先从理论方面分析了速度滑移对流体流动特性的影响.运用专业流体仿真软件FLUENT对微尺度下油墨在墨辊间的流动进行了流体计算模拟,分析了无滑移和有滑移2种情况下油墨在传递过程中流动速度与压力的特性,同时提取墨层有效厚度,并进行对比.通过分析可以得出:当滑移速度与油墨流速方向相同时,随着速度滑移程度的提高,在油墨通道的各个位置处油墨的速度都有增大的趋势,压力有减小的趋势,墨层厚度有变大的趋势;当滑移速度与油墨流速方向相反时,随着滑移程度的增强,油墨的速度有减小的趋势,压力有增大的趋势,墨层厚度有变小的趋势.     

微尺度流动研究的历史与现状

在微尺度下,一些宏观尺度下忽略的作用力和效应起了重要作用,使微尺度现象与宏观现象呈现出较大的差异,使常规分析中的理论和一些简化条件,不再能解释微尺度下流动现象.如宏观条件下,5%的相对粗糙度可以忽略,而在微尺度下,较小的相对粗糙度会对气体流动产生比较大的影响,气体稀薄效应也会使气体流动阻力减小.     

微纳卫星的微尺度传热问题及其解决方法

对微纳卫星中存在的微尺度传热问题及微尺度传热的研究现状进行了论述和分析.介绍了可以解决微尺度传热问题的几种微器件及其工作原理,提出可以应用于微纳卫星热控设计中的新材料和冷却办法.     

带有微结构特征的微注塑过程充填分析

由于宏观制件尺寸与微特征尺寸的巨大差别,具有微特征的注塑充填过程是一个典型的几何多尺度结构流动和传热问题.采用数值和解析方法分析了带有微结构注塑成型过程的流动和传热行为,基于有限元/有限差分法动态模拟了宏观充模过程,并用解析法建立了微结构中的充填距离与微结构入口压力、尺寸、流动速度以及材料性质之间的定量关系,详细分析了宏观模温、注射速率及微特征尺寸等因素对微特征填充距离的影响.     

机械式智能分层注水工艺技术研究与应用

针对目前海上油田注水技术存在调配工作量大,测调周期长,测调精度低,受井斜影响严重等问题,开展了机械式分层注水工艺技术研究。该工艺技术首次采用液压机械式控制方式,并集成了智能化井下监测、自动化工具调控等特点,实现了实时监测、在线测调的功能。此项工艺技术2017年6月在渤海某油田X井的成功应用,表明分层注水工具性能可靠,在线实时测调,提高了测调效率,可适用酸化、井间示踪剂等作业,为渤海油田分层注水开发技术提供了新的思路。     

铂配合物对4⁃硝基甲苯的高效荧光检测

易制爆类硝基化合物的检测是环境污染控制及公共安全领域的研究热点。以高荧光量子效率的发光铂配合物[Pt(ppy)(CH3CN)2]ClO4作为荧光探针,检测硝基化合物4⁃硝基甲苯(4⁃NT)。[Pt(ppy)(CH3CN)2]ClO4的荧光发射强度随着4⁃NT的加入而逐渐降低直至淬灭,利用Stern⁃Volmer方程拟合实验数据,得到[Pt(ppy)(CH3CN)2]ClO4对4⁃NT的检测效率KSV为40.2 L/mmol,最低检测限为1.83×10-6 mol/L。通过光谱实验及DFT计算证实,[Pt(ppy)(CH3CN)2]ClO4对4⁃NT的检测机理为能量传递机理及电子转移机理的协同作用。     

S⁃Zorb反应吸附脱硫技术的研究进展

S⁃Zorb反应吸附脱硫技术因其高效的脱硫效果、温和的工艺条件已经成为重要的汽油深度脱硫技术之一,S⁃Zorb脱硫技术由Phillips公司开发,自从被中国石化独家收购以来,在国内被广泛推广。但是目前,其吸附剂的组成尚未完全公布,因此S⁃Zorb工艺研究的重点在于吸附剂的国产化,以及通过对反应吸附机理的深入研究来不断提高脱硫剂的活性和稳定性。综述了S⁃Zorb反应吸附脱硫技术的工艺发展、运行中存在的问题以及S⁃Zorb反应吸附剂的研究与开发的最新进展,并对反应吸附脱硫的机理进行了讨论。     

LNG绕管式换热器壳程两相降膜换热的数值模拟

随着LNG的发展与应用,对绕管式换热器的需求越来越大,而绕管式换热器换热性能的优劣将严重影响着液化工艺的水平。建立了绕管式换热器壳侧两相对流换热模型,利用FLUENT软件模拟分析了不同结构参数对换热器换热性能的影响。研究发现,换热器壳侧换热系数随质量流量的增大而增大,随缠绕角和换热管间距的增大而减小,随换热管管径的增大而增大。     

可见光催化环丁醇的C-C断裂胺化反应的研究

报道了一种可见光诱导的铈催化的四元环醇的开环胺化反应。该方法利用可见光为光源,廉价的三氯化铈为光催化剂,利用配体到金属的电荷转移过程产生烷氧自由基,再经β裂解并被偶氮类化合物捕捉,合成一系列六氢哒嗪含氮化合物。该反应结合可见光和廉价的铈盐,开发了一种通用的对酮的选择性C-C裂解和官能团化的实用策略。该方法操作简单,普通的环丁酮类化合物可以成功转化为通用的化学结构单元。该方法提供含氮化合物的同时丰富了C-C断裂转化。     

二三结合模式下水驱与化学驱配产配注优化

在陆上油田普遍进入高含水阶段的背景下,主力油层由一类油层逐渐过渡到二、三类油层势在必行。如何在现有技术的基础上,对二三结合模式下的水驱与化学驱合理配产配注成为二三结合优化技术的重点。结合北一区断东的实际物性参数,分别针对二三结合模式下的水驱与化学驱进行正交方案设计,并对单井日配产配注量进行数值模拟和多元回归分析,确定了二、三类油层单井各层段的合理注水量公式;采用井组注采平衡和地层系数劈分的配产方法,计算出单井各层段产液量。模拟结果表明,水驱经过配产配注后采收率较实际方案高出2.52%;化学驱配产配注结果与沿用现阶段水驱注采参数进行化学驱开发的效果相比,采收率高出3.54%。     

金属⁃草酸化合物作为质子传导材料的研究进展

燃料电池作为一种清洁有效的新型能源被认为是最重要的能源技术之一。具有质子传导性质的晶态固体材料因其在燃料电池中的应用引起了人们广泛的关注。金属⁃草酸化合物是由金属离子和草酸构筑的一种无机⁃有机杂化材料，由于其可控的结构及多样的化学组成已经成为了一类重要的质子传导材料。从主族金属⁃草酸化合物、过渡金属⁃草酸化合物、镧系金属⁃草酸化合物3方面对其质子传导性能进行了总结，并对其未来的发展进行了展望。     

环境友好型石油石化污水油泥处理剂

为了更好地处理采油、集输以及炼油过程中产生的含油污泥，同时符合当前环境友好型化学品在石油石化工业发展的趋势，在污水处理领域使用环境友好且低毒无毒的化学试剂是十分重要的。介绍了一种新型油泥清洗剂，相比传统的清洗剂，新型油泥清洗剂采用了天然的化学品衍生物（环保型植物溶剂占主要成分），具有低毒、污染小、清洗效率高的特点，使用温度比现场使用温度降低5~10 ℃，可以进一步降低能耗。在复合清洗剂的协同作用下，清洗后油泥中残油率在2％左右，具有广泛和优良的应用前景。     

塔河油田典型深抽工艺研究

深抽工艺中泵的选取是塔河油田高效开采深层油藏面临的难题。深抽泵的优选应尽可能避免深井举升载荷大、泵效低、检泵周期短、难度大等问题。通过调研泵的现场应用情况,对五种常用深抽泵的采油工作特点及参数进行了分析对比。结果表明,实际生产中,侧流减载泵可以有效降低抽油杆柱载荷;双层泵的下泵深度最大;自动补偿泵可降低漏失和预防砂卡,延长深抽泵寿命;液压反馈式深抽泵能减小抽油杆柱的下行阻力;电潜泵⁃有杆泵复合深抽工艺可以明显提高泵效。研究结果对其他油田深井或井底供液能量不足井的机采方式的选择具有一定参考意义。     

油水两相绝热和冷却流型与换热特性研究

通过自制热电偶、自制双平行电导探针、Labview编程系统和IMP温度采集系统等测量手段获取油水两相流内部的相分布特征,分析流型种类和流动参数与换热系数的相互影响。结果表明,管外冷却换热会影响流型分布,管外冷却换热过程中水包油、混合界面分层流以及油包水这三种流型所占的范围变小,但分层流、油包水&水包油以及水包油&水流型在流型图上所占范围变大,相邻流型之间的转化分界线偏上,向更大油速和水速趋势发展,并且换热系数与流型和流速密切相关,低流速下主要受流速的影响,而高流速下主要受流型的影响。