铝镁合金抑爆材料和抑爆性能研究

针对挥发性可燃液体在运输储存过程中存在的爆炸危险和引发火灾的问题,采用了充填铝镁合金抑爆材料以减小爆炸压力的方法.介绍了铝镁合金抑爆材料的性能、原理,并通过实验测试验证了该方法的有效性;研究了在不同留空容积和不同装设密度状态下的抑爆效果,为该材料的安全使用提供了重要的实验数据.     

气体蒸发法金属超微粒子的结晶形态和晶体结构

本文介绍了用气体蒸发法制备的Fe、Co、Ni、Al、Cu、Zn、Mg金属超微粒子的结晶形态和晶体结构。     

金属网对瓦斯爆炸抑制作用的实验研究

为了研究金属丝网对瓦斯气体爆炸的阻爆效果,设计了管道式瓦斯爆炸阻爆实验装置,对管道内瓦斯气体的爆炸过程进行了实验研究.通过分析瞬时爆炸压力和飞片的变形程度研究了金属丝网对爆炸火焰和爆炸冲击波的抑制作用.实验结果表明,加入金属丝网后,飞片变形程度减弱,最大爆炸压力降低,而且达到最大爆炸压力的时间增加.当金属丝网的质量相同时,体积增大,阻爆效果明显;当金属网的体积相同时,质量增大,阻爆效果明显,说明金属丝网的体积和密度均会影响抑爆效果.实验结果对于进一步研究矿井瓦斯阻爆技术具有一定的意义.     

氮气对人工煤气抑爆技术的实验研究

在理论分析及大量实验的基础上,通过向爆炸场加入惰性介质氮气用以改变可燃气体爆炸极限的方法对多元爆炸性混合气体人工煤气抑爆技术进行了实验研究．结果表明,惰性介质氮气可以缩小人工煤气爆炸极限的范围,提高爆炸下限,降低人工煤气的可燃性;当惰性介质氮气达到一定的浓度后,可将人工煤气惰化为不可燃气体,抑制其爆炸的发生,从而解决了人工煤气的安全问题．     

球形密闭容器中煤粉爆炸特性参数研究

为了探明煤粉在密闭空间中的爆炸特性参数,研究了2种煤粉在20L球形密闭容器中的爆炸机理和规律,探讨了不同点火具质量对煤粉爆炸的影响,并对煤粉进行了抑爆研究.结果表明:煤粉爆炸压力随着点火具质量的增加而增加;在点火具质量相同的条件下,2种煤粉的爆炸压力均随着浓度的增加呈现先上升后下降的趋势,高挥发份含量的煤粉最大爆炸压力较低挥发份的大.煤粉-9%甲烷空气混合物比煤粉-空气混合物的爆炸猛烈程度更强,添加SiO2和NH4H2PO4能够降低煤粉的爆炸压力,相对SiO2的物理抑爆而言,NH4H2PO4的物理-化学混合抑爆效果更佳.     

填充床介质阻挡放电协同催化降解气态苯的研究

利用介质阻挡放电产生的非平衡等离子体对气态苯的降解进行了实验研究.实验选用同轴圆筒式的填充床反应器,填充床内填充直径为3 mm的玻璃珠.实验采用的催化剂分别为负载量为8%的Mn/γ-Al2O3、Fe/γ-Al2O3、Co/γ-Al2O3催化剂.气体首先由反应器上方进入,通过石英玻璃管内侧放电区域,流经填充床放电区域后排出.实验分别考查了有无玻璃珠、苯初始体积分数及催化剂对苯降解效果的影响.在本实验中,玻璃珠的填充对苯的降解有促进作用.随着苯初始体积分数的增大,苯的降解效率逐渐降低.3种金属催化剂对苯的催化性能依次为:Mn>Co>Fe.     

可燃制冷剂爆炸抑制模拟实验研究

CFC_5(氯氟烃)及HCFC_5(氢氯氟烃)正在逐步淘汰,研究制冷用替代物并安全使用已成为制冷技术发展的重要趋势。文章通过建立可燃制冷剂爆炸极限测试实验台,研究了三种阻燃工质分别与六种可燃制冷剂混合后爆炸极限的变化情况,分析了可燃制冷剂爆炸极限的影响因素,阻燃工质对单一组元可燃工质抑爆程度受阻燃工质自身物化特性、外界环境温度、遇明火火焰能量高低、盛装计量容器外形尺寸等因素的影响。主要探索了不可燃工质对爆炸极限的抑制作用,并通过建立两种临界抑制浓度估算模型,对具有阻燃作用的制冷剂与可燃制冷剂的混合工质进行了深入实验研究。结果表明:HFC类可燃制冷剂加入阻燃工质后爆炸极限范围变化明显,而HC类可燃工质变化不大;计算出不可燃组元混合工质临界抑爆浓度,计算结果与实验结果误差小于10%;研究得到具有理想阻燃作用的哈龙替代物(CF_3I、R134a等),其不同程度的掺混,将使可燃制冷剂失去可燃特性。     

金属超微粒子的气体蒸发法制备技术

本文介绍了用气体蒸发法制备金属超微粒子的实验技术。在He、Ne和Ar三种不同气体中,用蒸发法制备了A1、Zn、Cu、Mg、Fe、Co、Ni等七种金属超微粒子,分析了粒径与制备条件的关系。     

异种金属物理性质对激光焊接熔池的影响

异种金属材料的物理性质会对焊接冶金化的整个过程产生很大的影响.在综述几类异种金属激光焊接的研究现状时,主要分析了Cu和Fe,Ni和Ti,Cu和Ni,Fe和Al这几时异种金属间的熔点、导热系数和溶解度的差异,对激光焊接凝固后熔池的形状、成分变化和微观组织特征的影响.     

可燃气体爆炸对刚壁冲击特性的实验研究

为研究可燃气体爆炸对石油化工设施及建筑结构的冲击荷载特性,利用可燃气体爆轰实验装置,通过乙炔/空气混合气体沿管道爆轰产生的冲击波对实验平台刚壁的冲击实验,分别测得壁面超压时程曲线以及刚壁和爆轰管道的振动加速度时程曲线.通过对超压和振动加速度时程曲线的分析,研究可燃气体爆炸对结构的冲击荷载及其引发结构振动响应的规律.实验...     

板状相变蓄冷单元快速释冷特性实验研究

间歇工作高通量发热设备的紧凑高效冷却系统中需用到快速相变蓄冷单元。以膨胀石墨基定型相变材料为主要原料制备了板状相变蓄冷单元,在自建实验台上通过改变取冷流体的进口温度和流量对其快速释冷特性进行实验研究。结果表明:在释冷过程中,瞬时释冷强度q持续减小,先快后慢;累积释冷量Q持续增大,亦先快后慢;综合传热系数K则先快速减小,继而平缓波动;取冷流体流量仅对K有明显影响,进口温度对K、q和Q均有明显影响。在8种实验工况下,潜热释冷阶段K的平均值在279～402W/(m^2·K)范围内,10min内q的平均值为2.67～3.82kW,Q可达2 300kJ以上,基本满足特定情况下的使用要求。下一步应优化板状快速相变蓄放冷单元表面的传热纹理结构,进一步改善释冷特性。     

基于有机朗肯循环的微型热电联产技术研究现状

对基于有机朗肯循环(ORC)的微型热电联产系统(micro-CHP)的国内外研究现状进行了综述,重点关注了ORC系统核心部件、ORC微型热电联产系统运行策略、评价准则及优化方法等方面的研究进展。相关文献研究表明,ORC系统部件选型是影响系统成本的核心因素,也是当前研究的热点;系统优化是提高系统综合性能指标的重要途径,合理的运行策略则是均衡能源匹配的重要保障。此外,选择科学的评价准则对评价系统综合性能优劣有重要意义。     

机器人电弧焊接快速成形组织及性能研究

设计研制了以机器人为运动执行机构的电弧焊接快速成形系统,可实现导入模型的路径规划及电弧焊接的自动快速成形。为得到更好的成形外观及性能质量,通过选定焊接工艺参数对该系统进行单道多层焊接成形试验。通过对成型件的形貌、微观组织及力学性能的观测,分析了关键参数焊接电流和层间冷却时间对成型组织及力学性能的影响。试验结果表明,成型件主要存在α(Al)、β(Mg_5Al_8)和(FeMn)Al_6相,并随着焊接电流的增大,晶粒组织由等轴晶逐渐向柱状晶过渡,抗拉强度也随着电流和层间冷却时间的增加而增大,且在适当参数下能够得到良好的外观,因此,在成形过程中合理调整相关参数可提高成形件外观及性能质量。     

基于整数混沌的拉格朗日图像加密分存方案

构造了二维整数帐篷映射模型,该模型能够快速、并行地产生多条独立、均匀的二维混沌序列,解决了一维模型复杂度低、均匀性差的根本缺陷。基于此模型设计了一种利用拉格朗日插值公式的彩色图像并行加密分存方案。该方案既解决了拉格朗日插值图像分存方案保密性能差,子秘密图像含有大量原图信息的问题,又降低了传统加密方案密钥丢失、被窃的风险。最后从该方案的计算速度、抗统计分析等方面对其进行分析。结果表明,该方案密码学特性良好,在图像加密领域有着广泛的应用前景。     

交流电场作用下附着在壁面上气泡的动力学研究

为了研究交流电场对附壁气泡动力学行为的影响,采用基于FLUENT 软件的VOF+LS+SPP方法对余弦交流电场作用下CCl4 液体中附着在水平板上的气泡的动力学行为特性进行了模拟研究。利用VOF+LS+SPP方法数值模拟了直流电场作用下附壁气泡的形变过程,并与文献中实验结果对比,验证了该方法适用于附壁气泡的动态特性研究;对比了直流电场和余弦交流电场作用下气泡的脱离时间,研究表明,直流电场作用下,电压需要接近40kV气泡才能脱离壁面;而在余弦交流电场作用下电压为20kV 时气泡就可脱离壁面;分析了在余弦交流电场作用下,不同角频率和电压对附壁气泡动态特性的影响规律,结果表明,电压一定时,气泡的脱离时间随着角频率ω的增大而减小,但当角频率ω超过最优角频率时,气泡的脱离时间将增大;当角频率保持不变时,电压越大,气泡脱离时间越短。     

管道切割机器人结构设计与仿真分析

为更好地完成燃气管道修复工程中对内衬软管的切割工作,设计一种应用于非开挖翻转内衬修复技术的管道切割机器人。通过UG 软件设计管道切割机器人的整体三维模型,并建立该机器人的动力学方程,运用ADAMS仿真软件对该机器人进行运动仿真,验证管道切割机器人在实际管道内部运动过程的稳定性。首先分析管道切割机器人每个电机输出力矩曲线图的变化特性,成功验证管道切割机器人的运动姿态满足稳定性要求;然后分析该机器人每个电机质心的位移、速度曲线图的变化特性,成功验证管道切割机器人的运动轨迹满足稳定性要求。仿真结果表明,该管道切割机器人具有结构设计合理、运动安全稳定、动作快速的特点,为非开挖翻转内衬修复技术提供了一种节约成本与工期的优良设备。     

基于STM32的步进电机加减速优化算法

为了优化步进电机的控制方式,对其加减速曲线的控制性能进行了研究。通过分析步进电机的匀加速运动以及变加速运动在升降频曲线中存在的不足,应用STM32提出了一种能够保证步进电机在升降频阶段稳定工作的算法,与典型的匀加减速曲线算法、指数型加减速曲线算法进行了仿真比较分析,最后结合实际应用对该算法进行了优化。仿真以及实验结果表明:使用本文中拟合的Sigmoid函数,其占用少量的内存空间,可以根据当前情况进行调整,加减速的灵活性强。该方法具有与Sigmoid函数平滑性相关的功能,应用简单,易于后期的维护。     

并联整流电源均流控制CAN总线协议的研究

为了提高并联整流电源系统均流控制的可靠性和实时性,设计了基于CAN(Controller Area Network)总线的均流控制方案,研究制定了1套CAN总线应用层协议,包括协议要求、通信内容、帧结构设计、整流器端流程和监控器端流程等部分。经试验验证,该协议较好地解决了并联整流电源系统稳态和动态情形下的均流控制。     

双驱动卷扬式长冲程抽油机的设计研究

随着油田开发程度的日益加深,中低液量的油井所占的比例越来越多。为了满足油田开发工程中低液量油井的生产需要,设计了通过卷扬机来实现控制抽油机行程的双驱动长冲程抽油机,冲程最大可达50m,1台抽油机可以同时满足2口油井的采油需求,变化的幅度大,适应油井的工况能力强。同时,解决了抽油机的平衡问题,使得抽油机的运行更加平稳。附加采用以变频调速技术为基础的抽油机运行柔性控制技术,改善抽油机的运动特性以及机械效率,取得良好的节能效果,可实现油井的智慧化采油。     

天然气管道纳米复合涂层结构设计及性能测试

为解决天然气管道易泄露、腐蚀严重的问题,首先运用有限元分析技术对天然气管道受力薄弱环节进行模拟失效分析,分析结果表明:管道内壁粗糙度对耐久性有较大影响。采用有机/无机纳米复合涂层对内壁进行了防护,提高了内壁表面光洁度,并利用纳米粒子的壁虎效应与内壁形成牢固的结合力,确保涂层无脱落、无剥离,利用纳米粒子的荷叶效应与流体介质产生自洁净效果,确保内壁无结垢。通过金相分析、显微电镜实验、XRD表征及电化学实验,综合分析了纳米复合涂层的耐久性。测试结果表明,新型纳米复合涂层不仅具有比普通涂层明显的防腐效果,而且还具有一定程度的自修复功能。