接地电极对静电纺丝制备取向纤维的影响

通过合理简化加接地平行电极后的静电纺丝装置,利用有限元模型,借助Comsol Multiphysics 3.5a的静电场模块模拟并分析了静电纺丝过程中,平行电极参数的变化对整个电场分布的影响。同时结合实际因素,探讨了如何选择接地平行电极参数才能制备良好的平行取向纤维。通过分析比较发现:在加上接地平行电极后,电场会在基板附近产生水平方向的分量,正是这一分量使得纤维可以接地平行搭接在电极上;同时当接地平行电极间距增加时,电场水平分量将不足以促使纤维平行搭接;当电极介电常数减少时,电场水平分量也会明显减少;当接地平行电极高度增加时,水平分量亦会增加,但不利于溶剂挥发。因此结合理论分析和实际因素,需选用宽度和高度适中的金属平行电极,才容易制备高质量的平行纤维。     

基于有限元的复合材料介电性能仿真方法初探

为探索复合绝缘材料介电性能的计算机仿真研究方法,本文以聚合物基体添加非线性无机填料制备具有自行均化电场分布功能的非线性复合材料为例,提出了利用有限元法对复合材料模型进行电场计算来模拟材料介电性能的方法,分析了交变电压下复合材料内部微观的电场分布变化与其宏观电流响应间的关系。在此基础上,利用时域最小二乘法依据外加电场对总电流分解而获得非线性介质的交流等效电导率和相对介电常数。实验结果验证了方法的有效性,表明利用有限元法认识复合材料内慢极化过程中的电场现象和仿真计算材料的介电参数为材料介电性能的研究提供了新的途径。     

平板显示基板玻璃窑炉能量技术分析及运行管理

通过合理的G/E参数设置,确定平板显示基板玻璃窑炉运行过程中的能量配置,以稳定窑炉运行工艺。综合窑炉冷修期间的拆解结果、玻璃中实际的氧化锡含量及电助熔运行期间系统各参数变化情况,制定生产期间窑炉电助熔系统中电极的定期推进计划,减缓对窑体侵蚀,提高窑炉运行安全。     

玄武岩纤维池窑熔制过程的数值模拟

基于计算流体力学，分别建立了玄武岩池窑中的火焰燃烧、原料熔化以及熔液流动三大空间的数学模型。依据各空间交界面之间的热量传递和温度机制，采用Fluent软件对三大空间进行了热耦合模拟。在模型经实验验证的基础上，分析了三大空间的温度场、速度场的分布特性。研究结果表明：所构建的数值模拟方法可用于指导玄武岩池窑设计和参数优化；顶烧枪的布置方式可保证火焰空间的整体温度分布较为均匀，并能够维持熔液表面附近的气流温度在较高水平；沿着熔液流动空间的自由表面直至池窑底部，熔液的温度首先逐渐升高并在电极高度附近达到最大值，之后开始下降；采用电助熔技术可有效提升池窑深度方向上的温度均匀性，从而大大提升生产规模，降低成本。     

基板玻璃窑炉关键位置流场仿真研究

通过GFM仿真软件对玻璃基板窑炉电极与池壁的相对位置、喉管的插入深度等窑炉关键位置进行温度场及流场的模拟,研究电极与池壁的最佳相对位置及最佳的喉管插入深度,为延长基板玻璃窑炉寿命提供理论依据。结果表明：电极与池壁平齐或凸出为最佳的位置关系,当喉管的插入深度为60 mm时,玻璃液沿后池壁的流速较慢,对后池壁喉管流液洞砖的冲刷侵蚀量最小。     

玻璃纤维窑炉玻璃液流场数学模拟研究

玻璃纤维窑炉作为玻璃纤维生产最重要的热工设备之一,被称为玻璃纤维生产的心脏.为了实现玻璃液熔制的高效节能和玻璃液高质量的输出,需掌握窑炉中高温玻璃液的运动轨迹,对生产过程实现实时控制.通过对窑炉内玻璃液的流动状态进行模拟,可以在提高产品质量、节约能源、降低废物排放、提高单位产出率等方面得到优化.以年产8万t玻璃纤维窑炉玻璃液为研究对象,通过使用ANSYS软件对窑炉生产状态进行数值模拟,分析了模型中温度场分布、速度场分布和电功率场分布情况,同时计算了不同电助熔参数设置对窑炉内玻璃液温度场分布以及速度场分布的影响,结合生产实际提出了窑炉内部实际的玻璃液流动场优化情况.     

玻璃窑内的电极应用

介绍钼电极和氧化锡电极的性能、型号、应用参数、冷却方式、在不同品种和不同熔制温度玻璃中的正确使用以及两种电极在全电熔窑炉和电助熔炉内的布置.     

陶瓷窑内流场与温度场仿真模拟及结构优化

陶瓷窑内温度分布的均匀性对制品的质量具有关键的影响。本文以实际陶瓷窑炉为几何模型,采用数值模拟的方法,对现有陶瓷窑炉结构改造及参数优化后的窑内烟气的流场与温度分布进行了仿真模拟。结果表明,陶瓷窑炉的结构及操作参数对窑内的温度分布有重要影响,在对陶瓷窑炉结构改造及采用合理的操作参数后,窑内能取得均匀的温度分布。     

基于针-环组合电极的静电空气喷涂成膜及转移率的仿真计算

针对静电空气喷涂成膜过程中，荷电气液两相流耦合作用下涂料液滴运动轨迹复杂，使得被喷涂工件成膜特性不明晰，涂料转移率有待提高的迫切需要，提出以环形电极和静电空气喷枪针形电极组合为针-环组合电极的静电喷涂方法。基于电磁流体力学，采用欧拉-拉格朗日法求解气液两相流输运方程和涂料液滴撞击粘附模型，分别以针-环组合电极的环中径和环截面直径为变量，对针-环组合电极静电喷涂过程的喷涂计算域流场和电势进行仿真分析，对涂料粒径分布、涂膜厚度分布及涂料转移率进行计算，并对针形单电极静电喷涂进行实验。结果表明：在采用针-环组合电极进行静电喷涂的情况下，沉积在被喷表面的涂料转移率相比于针形单电极提高了5.04个百分点，环形电极的中径和截面直径与沉积在被喷表面的膜厚和涂料转移率密切相关。当环形电极中径为50 mm，截面直径为6 mm时，针-环组合电极形成的电场不仅有助于改善涂料的雾化效果，令膜厚分布更加均匀，而且有助于调控静电场带电液滴的运动方向，使得空气流场分布沿极针径向扩散减小，令涂料转移率提高。针形单电极喷涂实验中测得的喷涂工件表面涂膜厚度分布与仿真计算一致。     

浅谈玻璃电熔窑电极电流密度计算与修正

玻璃电熔化作为20世纪50年代发展起来的新熔化工艺技术一直被玻璃窑炉普遍应用,而作为给各类玻璃熔液传输电能的电极,又因为各种熔化机理等原因在生产运行过程中会出现侵蚀,使在玻璃熔窑的电极表面积逐渐变小,电极电流密度逐渐变大,影响窑炉与电极的寿命。主要结合玻璃电熔普遍采用钼电极在多个全电熔窑、电助熔窑生产运行与改造的电极数据,浅谈电极电流密度的推算与修正,指导玻璃窑电熔(电助熔)中后期的电极运行与维护。     

电极组合配置在电除尘器提效改造中的应用

电极配置是电除尘器的重要组成部分，通过实验讨论了工业中常用的6种阴极线与C480阳极板配置时的极板表面电流密度大小和分布，分析了不同电极配置形式对电场特性的影响。为改善RS线和BS线结构存在的支撑圆管“电流盲区”现象及BS线内侧芒刺对外侧芒刺电晕的抑制，提出了阴极线结构优化方案；结合三电场中试实验，给出了电除尘器前、后级电场电极配置组合应用的布置形式。电极配置组合方式优化后，电除尘器出口粉尘浓度可降低77.68%。     

电助熔玻璃池窑的物理模拟研究

电助熔玻璃池窑是提高熔窑熔化能力的有效方法,本文介绍对某厂电助熔池窑的研究。在相似理论的基础上建立了电助熔玻璃池窑的物理模型,在对电流图形的观察和温度分布测量的基础上研究了电极排列、功率分布、熔化能力、熔池深度和电极长度。在电流和电压测量的基础上,确定了电极之间的玻璃电阻。进一步确定了调压器输出特性和专用的助熔设备。     

带中心管的两股催化剂颗粒混合预提升结构中的流动特性

在一套大型冷模实验装置上,采用光纤测量系统考察了带中心管的两股催化剂颗粒混合预提升结构内固含率和颗粒速度的分布,以径向不均匀指数对固含率和颗粒速度径向分布进行定量描述,并与不同的预提升结构进行对比. 结果表明,带中心管的预提升结构沿轴向可分为底部、中心管和提升管区,各区固含率和颗粒速度径向分布均匀程度为提升管区>底部区>中心管区;提升管区内1.3~2.3 m间存在一固含率和颗粒速度分布均匀截面;与无中心管的预提升结构和传统预提升结构相比,本实验结构固含率径向分布更均匀,有利于油剂接触;确定了截面平均固含率的影响参数为终端固含率es', Froude数Fr和轴向高度/提升管直径h/Dr;由实验数据回归出预提升结构内截面平均固含率轴向分布的经验模型,计算值与实验值吻合较好.     

VSM型全电熔窑电极布置及功率、温度场形态的数值模拟

在全电熔玻璃窑的设计和运行中,电极布置与功率场的形态以及相应温度场的形态密切相关.本文利用有限元方法建立了VSM型玻璃电熔窑简化数值模型,通过数值模拟得到窑炉功率分布和温度分布形态特征,从功率场和温度场的形态中可以判断出玻璃液的热源和对流源、熔制工艺实现条件、高温区域对于耐火材料侵蚀影响,进而优化电极布置和窑体几何形态.     

电极加热对玄武岩池窑熔制均匀性影响的模拟

电助熔系统设计的合理与否直接影响玄武岩池窑的熔制效率。本文基于CFD方法对玄武岩池窑中的火焰燃烧、原料熔化以及熔液流动三大空间进行热耦合模拟,研究电极电流密度、电极长度、电极布置高度、布置方式等关键参数对电助熔池窑熔制均匀性的影响,为电助熔系统的优化设计提供理论指导。结果表明：池窑出口温度随电流密度增大、电极布置高度增加以及电极长度的增加而升高。此外,当电流密度大于2500A/m²、电极布置在池深方向的中下方、电极长度大于350mm以及电极采用横插方式时,熔液空间具有较好的熔化均匀性,且池窑出口熔液温度均高于1360℃,有利于后续的拉丝作业。     

高压脉冲电场中乳化油最佳破乳电场参数

合理的电场参数是确保高压脉冲电场实现乳化油液高效破乳脱水的重要前提,目前关于电场参数的理论研究鲜有报道。通过建立乳化油液滴在高压脉冲电场中的振动动力学模型,研究液滴振动幅频特性,得到液滴共振频率及共振振幅。在此基础上,根据乳化油系统物性参数,结合液滴最大稳态拉伸变形条件,利用作图法可计算出乳化油最佳破乳电场频率与电场强度的值。实验结果表明,计算得到的最佳破乳电场参数能够实现乳化液滴高效结聚。因此,利用非线性振动动力学确定的乳化油最佳破乳电场参数是合理可靠的。     

熔体静电纺丝中电极结构对电场和纤维的影响

采用Ansys数值模拟方法,建立了电场分析的有限元模型,研究了电极结构不同时的电场分布及其对纤维直径的影响,以及电压大小对纤维直径的影响。并进行了实验对照分析,发现电极结构包括圆板电极和圆环电极影响熔体静电纺丝的电场分布,但场强最大都出现在喷嘴处,并随接收距离的增大成不同趋势减小,但中空电极能集聚电场,稳定场强,获得更细的纤维。     

基于流场-电场耦合的典型流型条件下双环形电极响应特性仿真研究

针对管道内气液两相流动过程中出现的不同流型,建立了耦合两相流流场与双环形电极电场的仿真模型,模拟了分层流、波浪流、段塞流、泡状流和环状流5种典型流型,获得了典型流型条件下双环形电极间轴向电流密度空间分布特性和混合电导率动态变化特性,结合理论模型和仿真数据讨论了气液两相混合电导率与液相含率之间的定量关系。研究结果表明:双环形电极之间轴向电流密度的空间分布能够刻画气液两相流的流型特征;当利用无量纲电导率计算平均液相含率时,BegovichWatson模型适用于分层流、波浪流和环状流,而Maxwell模型适用于泡状流。     

无碱高铝硼硅酸盐玻璃窑炉寿命延长措施探讨

无碱高铝硼硅酸盐玻璃熔制温度极高,熔制温度、工艺稳定性显著影响玻璃窑炉使用寿命。经过长期的生产实践,发现采取稳定料堆下料状态、及时推进电极砖、优化窑炉冷却系统结构等措施,可以达到提升窑炉工艺稳定性、稳定窑内液流状态和有效冷却窑体薄弱部位的目的,从而减缓窑体侵蚀速率,延长窑炉使用寿命。     

汽车手套箱盖注射成型工艺参数优化

以汽车手套箱盖为研究对象,选取模具温度、熔体温度、保压压力以及保压时间4个工艺参数作为实验变量,以获得手套箱盖的最小翘曲变形作为注射成型工艺参数优化目标。基于响应曲面法的中心符合设计方法,结合CAE仿真模拟技术,建立了手套箱盖翘曲变形同工艺参数之间的响应模型,并对该模型进行了模拟验证。结果表明:该模型有足够精度用于预测产品翘曲变形,可达到提前纠正产品尺寸参数从而得到更好的制品质量,避免多次试模。最后采用Design-Expert获得了其最佳工艺参数组合。