管道类型对超声波防垢影响的数值研究

超声波应用在换热设备中已表现出显著的防垢性能,而超声空化作用又是防垢主要因素。采用数值方法对管内超声空化流场进行模拟,研究在超声波作用下圆管、横纹管、波纹管内析晶污垢的沉积过程,并引入实验除垢率对析晶污垢剥蚀率进行修正,进而对不同管内析晶污垢沉积特性进行对比探究。结果表明:超声波对横纹管的防垢效果最佳、对波纹管的防垢效果最差。因此,本研究将为工程中采用超声波防垢时对于管道类型的选择提供一定的参考依据。     

微粒污垢沉积率的理论分析与实验研究

建立了一个小规模实验装置,利用该装置研究了微粒粒径、表面涂层类型、悬浮液温度等因素对微粒污垢沉积率的影响,得到了非常独特的实验结果。悬浮液温度在50℃时,微粒污垢沉积率最大。基于污垢附着机制对这一实验结果进行分析,理论上证实了在某一悬浮液温度微粒污垢沉积率最大,并进一步推导出了微粒污垢沉积率最大时的悬浮液温度与换热面表面自由能之间的关系式。     

预应力对管道涂层防腐性能的影响

采用C形环试样模拟管道在压力载荷作用下的变形，通过中性环境盐雾试验，比较了20#钢无缝管道无应力试样和预应力试样的六种常用防腐涂层防腐性能，结果表明：管道试样施加预应力后，对聚乙烯收缩带、环氧粉末与聚乙烯复合涂层、正黄色氯磺化聚乙烯、双层熔结环氧粉末涂层和红丹银粉涂层防腐性能影响不大，单层熔结环氧粉末涂层无应力试样防腐性能比预应力试样好，并分析了预应力影响管道涂层防腐性能的机理。     

两种柱形涡流发生器CaSO_4析晶污垢特性实验研究

为得到涡流发生器污垢规律,采用质量浓度为2 100mg/L的硫酸钙过饱和溶液进行了传热过程中的污垢生成实验,并通过离线称重法得到了装有涡流发生器试片表面单位面积污垢沉积量生长曲线.结果表明：涡流发生器直径和排列间距对壁面污垢沉积量有显著影响.当涡流发生器直径（4mm）一定时,试片表面单位面积污垢沉积量均随着涡流发生器排列间距的增大而增加;在排列间距（10mm）一定时,污垢沉积量随着涡流发生器尺寸的增大而减少.     

运行工况对圆形楞涡流发生器CaSO4污垢特性的影响

为了研究运行工况对圆形楞涡流发生器CaSO4污垢特性的影响。采用数值模拟方法研究了布置圆形楞涡流发生器矩形通道内壁面CaSO4析晶污垢的沉积过程。主要分析了CaSO4溶液的浓度、壁面温度、入口速度和入口温度对污垢沉积率、剥蚀率和污垢热阻的影响。结果表明,随入口速度的增大沉积率和剥蚀率均增大,而污垢热阻值降低。随着壁面温度的增大沉积率、剥蚀率和污垢热阻均增大。随工质浓度的增大沉积率、剥蚀率和污垢热阻也是均增大。随入口温度的增大沉积率、剥蚀率和污垢热阻却基本不变。     

不同水质的NaCl溶液对太阳选择性吸收涂层耐盐雾性能的影响

采用去离子水、自来水及饮用纯净水为溶剂分别配制浓度5%wt的NaCl溶液,用这3种不同的盐雾介质对样片进行盐雾试验。分光光度计和热发射比测定仪测试膜层实验前后的光学性能变化情况,并根据表面外观的变化,分析3组实验不同实验结果产生的原因和盐雾对选择性吸收涂层的腐蚀机理。     

地热水管道防腐涂层的研究

为提高地热水防腐涂层的耐温性和耐水性,利用高硅含量成膜物并配合颜料,制备出一种常温固化防腐涂料。通过对涂层的综合性能测试,确定涂料的优化配方为（质量分数）：环氧改性有机硅树脂（MH-30）50～60％、云母氧化铁灰22～30％、绢云母9～14％：固化剂4．5～6％、分散剂0．2～0．5％、消泡剂0．1～0．4％;热重差示扫描分析涂层的分解温度为216.4℃;全反射红外光谱分析结果显示,涂层在120℃的腐蚀模拟液中性能稳定;在质量分数为3．5％的氯化钠溶液中浸泡30d后,涂层的交流阻抗值在10^8Ω/cm^2以上,表明涂层具有良好耐腐蚀性能。     

Mo-SiO2太阳选择性吸收涂层的空气高温热稳定性

采用磁控溅射的方法制作Mo-SiO2太阳能选择性吸收涂层,测量了涂层经过空气高温退火前后在0.34～25μm波长范围内反射曲线的变化情况.刚沉积完的涂层,太阳吸收比达到0.95,发射比为0.093.在空气中500、600℃退火1h后,涂层反射曲线基本不变.在空气中700℃退火1h后,涂层光谱选择性恶化,太阳吸收比下降到0.91,发射比上升到0.6.通过扫描电子显微镜观察了单层Mo、单层SiO2以及SiO2覆盖Mo的样片薄膜在空气中不同温度退火前后的形貌变化,发现以上薄膜表面不再平整,甚至出现裂纹和薄膜脱落,成为Mo-SiO2选择性吸收特性恶化的主要原因.     

基于格子Boltzmann方法的微通道受热表面析晶污垢模拟

针对现有的污垢析晶沉积模型不能有效模拟真实污垢生长的问题,建立了一种引入析晶沉积动力学模型的多物理场耦合数值模型。模型基于格子Boltzmann方法和有限差分方法,模拟了微通道非等温热表面上近壁面处的沉积物溶质质量浓度分布和污垢生长过程,研究了流速、壁温和沉积物溶质质量浓度对微通道热表面污垢析晶沉积的影响。结果表明：沉积初始时刻流速和壁温对近壁面沉积物溶质质量浓度分布具有不同程度的影响,随着污垢不断生长,污垢-流体界面处的析晶沉积速率减小;相比于流速,沉积物溶质质量浓度对污垢热阻的影响更为显著。     

强化蒸发管形成碳酸钙污垢的特性研究

以强化蒸发管结垢为研究对象,研究CaCl_2-Na_2CO_3溶液在光管、平直斜翅管和锯齿斜翅管表面的结垢规律。采用确定初始成垢离子浓度的方法,即该实验是在结垢过程中不再加入成垢离子,针对几种不同类型的强化换热管及光管分别进行不同温度不同流速下的阻垢效果测试。实验结果表明:1号平直翅片管形成的污垢最多,且远远大于光管的污垢值;2号平直翅片管形成的污垢最少;锯齿形翅片管的污垢阻值与光管相近,阻垢类型相似。     

活塞销材料20CrMo上沉积CrN涂层的摩擦性能研究

在高强化柴油机活塞销材料(20CrMo)上沉积了CrN涂层,采用球-盘试验对比研究了20CrMo基材上沉积CrN涂层前后与Si3N4球配副的摩擦学性能差异.在干摩擦条件下,考察了室温、300、500、700和900,℃等温度下两种配副的摩擦系数和磨损率.在基础油PAO6润滑条件下,考察了不同运行速度和负荷对两种配副的摩擦性能的影响.同时,对PAO6和发动机用油5W40润滑下的摩擦性能进行了比较,结果表明:20CrMo基材沉积CrN涂层后的高温磨损机理发生了改变,其抗磨性能显著增强.在PAO6润滑下,基材沉积CrN涂层后降低了负荷对摩擦系数的影响.在5W40润滑下,CrN涂层的应用明显改善了高速重载工况下的摩擦学性能.     

浮点型涡流发生器CaSO_4析晶污垢沉积的模拟研究

采用污垢析晶污垢模型,对布置有浮点的涡流发生器的矩形通道进行了污垢沉积数值模拟。研究表明:单位面积污垢沉积量随着浮点尺寸的增大而减小,随着浮点排列间距的增加而增大。但当半径一定且浮点间距值小于两倍的浮点直径值时,间距变小不会减少污垢沉积量。将所得模拟结果与相关实验对比,验证了所采用模型的准确性。     

某种煤压机叶片表面防腐涂层的制备及性能研究

文章介绍了某种燃机的煤气压缩机叶片使用工况,研究了煤压机叶片涂层的制备方案．确定在叶片的叶身表面制备DF-1涂层,在叶柄表面制备Ni—P涂层。研究了涂层的生产制作工艺流程、质量控制要点和涂层的性能．发现叶身表面DF-1涂层具有耐腐蚀性能优异,结合力高,表面光滑等特点;叶柄表面Ni—P涂层具有优异的耐蚀性和耐磨性。最后此种涂层成功应用于新旧燃机机组的压缩机叶片表面防腐生产．     

钼黑太阳能选择性吸收涂层的研制

利用NH_4Cl、(NH_4)_6Mo_7O_(24)·4H_2O的水溶液为原料液在经过预处理后的铝或铝合金基片上进行化学沉积,制备钼黑太阳光谱选择性涂层。实验考察了反应时间、反应温度、反应溶液的pH值和表面预处理方式等对涂层太阳吸收率α的影响,得到了制备钼黑涂层的优化条件,并对涂层表面进行了XPS及SEM表征。实验结果表明,涂层由Mo_xO_y组成,Mo的化学态介于 4～ 6之间;铝基片制得的涂层的吸收率明显高于铝合金基片;反应温度和反应时间对于涂层的吸收率影响较为明显;基片经碱性预处理后涂层的太阳吸收率优于酸性预处理。     

Ni-Zn-P镀层在黏液形成菌中的结垢和腐蚀特性

利用化学镀层对换热面常用的碳钢材料进行表面改性,得到晶胞细致的Ni-Zn-P镀层。将得到的Ni-Zn-P试样与碳钢试样、Ni-P试样进行比较。在黏液形成菌菌悬液中进行微生物污垢和腐蚀实验,进而分析3种试样的抗微生物污垢特性和腐蚀特性。利用称重法记录3种试样的污垢沉积变化情况和光电比浊法记录黏液形成菌的生长情况。利用扫描电镜观察试样在污垢静置实验后的表面形貌,分析比较实验前后表面形貌的变化。利用电化学方法研究试样在黏液形成菌菌悬液中的腐蚀情况。实验结果表明,Ni-Zn-P镀层抗微生物污垢特性和耐腐蚀性稍好于Ni-P镀层,Ni-Zn-P镀层表面微生物污垢附着量相较于Ni-P镀层和碳钢分别减小24.1%和67.7%,Ni-Zn-P镀层表面腐蚀失重量相较于Ni-P镀层和碳钢分别减小5%和84.6%。由于Ni-Zn-P镀层的保护,碳钢表面抗微生物污垢特性和耐腐蚀性得到明显提高。     

电弧喷涂工艺对流化床锅炉受热面耐磨涂层性能的影响关系研究

采用电弧喷涂在不同工艺参数下制备了循环流化床锅炉水冷壁用耐磨涂层,并对其显微硬度和耐磨性能进行表征。结果表明随电弧电流的降低,喷涂中飞行颗粒的熔融状态下降,堆垛沉积后导致涂层疏松不致密从而使涂层的显微硬度降低。同时未熔融粒子撞击基体形成涂层的附着力减小进而结合强降低、耐磨性能也恶化。此外涂层内由于未熔融粒子飞溅容易引起大量气孔和裂纹等缺陷,使得锅炉烟气中大量的CO、H2、SO2、HCl等腐蚀气体扩散到涂层内也会加剧涂层的冲蚀磨损。因此为获得综合性能优异的防护涂层,应保持较高的喷涂电弧电流,实验中250A时制备的涂层性能最佳。     

低压电子技术抑制混合垢形成的实验研究

采用动态污垢热阻监测的方法,对MgO和CaCO_3组成的混合垢、SiO_2和CaCO_3组成的混合垢形成过程中流速、颗粒浓度、颗粒种类等参数变化的影响进行了实验研究,并通过实验考察低压电子装置在不同电流(0.2A,1.0A)下处理这两类混合垢时的阻垢性能。两种混合垢的污垢热阻与传热系数对比表明,低压电子装置对MgO和CaCO_3组成的混合垢具有明显的抗垢效果,而对SiO_2和CaCO_3组成的混合垢,却有不同效果。     

固定化细胞木质纤维素稀酸水解液乙醇发酵研究

利用不同菌种的固定化细胞对木质纤维素稀酸水解液进行乙醇发酵,对2#菌进行了以木糖为底物7个批次的驯化培养。利用4#与1#的混合菌及3#菌进行批式发酵以及4#和1#、1#和3#、4#和3#混合菌及3#菌进行补料批式发酵,结果表明,1#和4#及1#和3#混合固定化对木质纤维素稀酸水解液进行补料批式发酵,乙醇产率较为理想,分别为理论产率的79.3%和84.3%。     

搪瓷盒式太阳能集热器的研究

一、太阳能集热器用S-2搪瓷涂层及性能 1.搪瓷涂层配方的选择 经过实验研究和测试,我们选定了S-2瓷釉配方。其化学成份如下:     

超临界锅炉管道耐磨涂层的微观组织结构及冲蚀规律

开发两种适用于超临界锅炉管道防磨的含TiAl3(AW1)、Cr3C2(AW2)的复合粉芯丝材,采用超音速电弧喷涂技术制取耐磨涂层,结合光学显微镜、维氏硬度、X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、能谱分析等分析方法对喷涂层的的微观组织结构和高温冲蚀磨损规律进行研究,并与20钢进行对比分析。结果表明:AW1、AW2涂层具有固溶体相和氧化物相相互间隔的叠层结构特点;经800°C1、50 h氧化试验,AW1和AW2涂层的抗氧化性能分别是20钢的10倍和15倍;20钢、AW1和AW2涂层的最大冲蚀率分别出现在15°和45°冲蚀角附近;AW1涂层具有与商用AW2涂层接近的耐高温冲蚀性能,耐冲蚀性能明显优于20钢;当冲蚀角为45°时,AW1和AW2涂层的耐冲蚀性分别是20钢的3.1和3.0倍。图7表2参6