高超声速再入热环境下防热复合材料烧蚀传热计算及影响因素分析

为满足高超声速飞行器防热设计中对烧蚀温度场的计算要求,建立了适用于高超声速飞行器防热复合材料的烧蚀传热计算方法,通过算例将烧蚀温度场计算结果与简化模型和试验结果进行了对比,验证了计算方法的合理性。进而运用该方法分析了长时间中低热流加热和短时间高热流加热两种特定热环境下的热导率、密度、表面发射率、动态热解等因素对烧蚀传热的影响规律。结果表明各个因素对烧蚀传热行为的影响程度不同。其中热导率对防热材料内部温度的影响最大,表面发射率对材料表面温度的影响较大,对内部温度的影响程度与时间相关;热解动力学参数中活化能对材料内部温度有一定的影响;活化能和热导率对材料热解碳化过程的影响较为显著。研究结果为烧蚀传热计算精度的进一步提高提供了参考价值。     

MPCF增强的C/C复合材料及其在高超音速飞行器的应用

介绍了中间相沥青基碳纤维(MPCF)增强的碳/碳(C/C)复合材料在美国的研制及其在高超音速飞行器上应用概况。MPCF非均衡织物结构可实现2D-C/C复合材料单方向更高的热导率,K321 MPCF增强4∶1结构2D-C/C可达到X向室温368 W/(m˙K)的热导率。P30X MPCF 3∶1非均衡织物、转化法Si C及化学气相沉积Si C和HfC 3层涂层结构C/C复合材料用于X-43A马赫数(Ma)10飞行器C/C鼻锥部件,实现了2 200℃的临近空间环境中高超音速零氧化烧蚀。MER公司研制Ma 10飞行器鼻锥C/C时织物预处理温度是2 500℃,采用沥青碳和酚醛碳混合基体致密,C/C复合材料最终石墨化温度是2 800~3 000℃。     

水基纳米流体传递性质的分子动力学模拟研究

采用平衡分子动力学方法,探讨了系统温度、纳米颗粒的体积分数及能量因子对水基纳米流体的热导率和黏度的影响。模拟结果表明,随着系统温度的升高,水基纳米流体的热导率增大,而黏度减小;水基纳米流体的热导率及黏度均随着纳米颗粒体积分数的增加而增大,当纳米颗粒的体积分数2%时,水基纳米流体的热导率增幅较小;随着纳米颗粒能量因子的增加,水基纳米流体的热导率增大,而黏度基本不变。     

绝缘导热Si_3N_4/LLDPE复合材料的研制

用粉末法制备了Si3N4增强线型低密度聚乙烯(LLDPE)导热材料,研究了填料Si3N4对LLDPE熔融温度、结晶度、热导率、电绝缘性能及力学性能的影响.结果表明,加入Si3N4粒子,提高了LLDPE的熔融温度和结晶度;当w(Si3N4)为30%时,体系热导率达基体的6～7倍,热导率随Si3N4粒径的减小而增大,此时体系仍然具有较高电阻率及良好的介电性能,但力学性能明显下降.     

含醇溶液中分子扩散系数的分子模拟

利用分子动力学(MD)模拟验证了含醇溶液的无限稀释扩散系数模型和不同浓度溶液的扩散系数模型.选用的溶质分别为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇和甘油,温度为293.15K,压力为0.1MPa.计算结果表明:Dullien和Asfour方程适用于计算甲醇和乙醇溶液的扩散系数DAB;而对于其它醇溶液的扩散系数,Leffler和Cullinan方程较适用.     

羧酸酯分子结构有限元分析及液体热导率估算

在化工生产中热导率是基本的热力学数据。羧酸酯类有机物是重要的化工原料,但对其热导率的估算研究较少。作者在有限元分析方法基础上,用振动力学方法求解羧酸酯分子结构固有频率,用势能最小原理求解各节点的位移矢量,用量化计算方法中的重原子集居电荷计算羧酸酯分子结构的电荷-位移参量,建立了羧酸酯类有机物液体热导率的估算模型。结果表明,用羧酸酯分子结构固有频率、电荷-位移、温度等参量建立的液体热导率估算模型,不仅对48个羧酸酯分子在不同温度下的746个液体热导率数据具有较好的相关性、显著性和稳定性,而且对训练集以外的羧酸酯分子液体热导率具有很好的预测性。估算结果与Sastri方法和Latini方法比较,不仅相对误差明显减小,而且估算条件简化,可适用的估算范围得到扩大,目标分子结构可以更为复杂。     

分子动力学模拟预测天然气密度和黏度的可行性研究

天然气作为相对清洁、低碳的能源,在我国的一次能源消费占比持续增长,其物性的精准预测对天然气集输利用过程分析至关重要。通过收集文献中天然气在不同温度和压力下的物性实测数据,对比分析了分子动力学模拟和常用经验模型计算天然气密度和黏度的预测精度,明确了不同组成天然气适用的最佳物性预测模型。结果表明,分子动力学模拟在预测天然气黏度方面具有较强的适用性,尤其是在高温高压条件下,当温度为444.4 K时,平均相对误差小于5%;天然气密度则采用现有相对成熟的经验模型更合适,而采用分子动力学模拟方法的几种力场模型预测其精度均不高;天然气密度和黏度预测模型的预测精度,不仅受温度和压力范围的影响,还与天然气组成有关。     

液体结构与热导率模型

为了深入探讨液体结构对热导率的影响,假设液体由微型晶粒和空穴组成,在有效结构理论基础上用晶体学和气体分子运动论的方法推导出一个双参数热导率模型：λ=D T^4/7Vs^2/(V-Vs)^2/7V C V-Vs/V√T/M/Vc^2/3Ωg,该模型能够较好地适用于不同液体物质热导率的关联。由关联数据定性讨论了特征参数D和C的物理意义,解释了特征参数D和物质晶胞参数间的良好定量关系。结果表明模型参数的数值和符号较好地表达了液体的结构特点和导热机理,进一步说明了该热导率模型的合理性。     

基于遗传函数近似法的液态烃类化合物热导率预测

针对化合物热导率数据缺失,现有方法估算的热导率误差较大的问题,提出基于遗传函数近似法(GFA)建立估算液态烃类化合物热导率的多元线性定量构型关系(QSPR)模型.收集122种液态烃类化合物在不同温度下的972个热导率数据,用GaussView 6.1.1软件构建这些化合物的分子结构并用Gaussian 16C01优化分...     

缺陷对氮化硅导热性能影响的模拟研究

通过反应或热压烧结制备氮化硅器件过程中,产生的晶格空位和杂质氧等缺陷会严重影响氮化硅材料的导热性能。为了探究空位和氧杂质对氮化硅材料导热性能的影响规律,利用分子动力学模拟方法设计了多种不同缺陷状态的氮化硅模型,分析了空位/氧杂质的比例、分布状态、晶格位置以及温度对氮化硅材料导热性能的影响。研究结果表明:随着空位/氧杂质比例的增加以及温度的升高,氮化硅体系的热导率都呈明显的下降趋势;当空位/氧杂质由原本随机分布逐渐向导热通路中间聚集时,氮化硅的热导率急剧降低;空位/氧杂质所处不同晶格位置,体系热导率有明显差异。另外,通过计算氮化硅模型的声子态密度,进一步验证了空位/氧杂质比例以及温度对体系导热性能的影响规律。研究结果为制备具有高导热性的氮化硅陶瓷提供了重要的指导。     

乙烯酮(双乙烯酮)下游产品废水的治理技术

乙烯酮(双乙烯酮)是十分重要的化工中间体,其下游产品较多。江苏某化工厂开发生产乙烯酮(双乙烯酮)下游产品三十多个,年生产规模三万多吨,是国内以乙烯酮(双乙烯酮)为中间体生产精细化学品的综合骨干企业。针对乙烯酮(双乙烯酮)下游产品废水特点,该厂结合企业实际,开展了产品优化,结构调整,清洁生产,资源循环利用,节水降耗等工作,从源头削减了污染物的生产。同时投资二千多万元新建预处理装置三套,6000m3/d废水生化处理装置一套,使全厂乙烯酮(双乙烯酮)下游产品的废水得到了有效的治理。     

Semi-empirical equation of state of metals. Equation of state of aluminum

A semi-empirical equation of state for metals is described. Its capabilities are demonstrated by the example of the equation of state for aluminum. New experimental data are presented on the location of the isentrope of aluminum for unloading from the state at p = 229.71 GPa on the shock adiabat to an aerogel (SiO₂) of density 0.08 g/cm³. __________ Translated from Fizika Goreniya i Vzryva, Vol. 44, No. 2, pp. 61–75, March–April, 2008.     

水泥水化热测定方法综述

水泥水化热是中、低热水泥和核电工程用水泥的一项关键的技术指标。全球范围内测定水泥水化热的方法有溶解法、直接法/半绝热法、等温传导量热法三种。本文总结了中、美、欧相关方法标准,对其测试原理、仪器设备、试验过程等方面进行了比对,并对其在领域的应用做了简单的概括。     

几种乙炔加压设备性能的比较

阐述并比较了几种加压设备在乙炔加压清净过程中的性能和特点。     

三种煤样燃烧热的测定

本文通过三个厂家提供的三种煤样燃烧热的测定,由测定结果综合得出3号煤样燃烧最完全、燃烧热也最大,是三个煤样中最好的一种。     

Calorimetric and Computational Study of Enthalpy of Formation of Diperoxide of Cyclohexanone

A thermochemical rather simple experimental technique is applied to determine the enthalpy of formation of Diperoxide of ciclohexanone. The study is complemented with suitable theoretical calculations at the semiempirical and ab initio levels. A particular satisfactory agreement between both ways is found for the ab initio calculation at the 6–311G basis This set level. Some possible extensions of the present procedure are pointed out.     

气化给煤系统故障分析

气化给煤装置自投运以来,出现了气化煤仓堵煤、称重给煤机输送皮带因跑偏而损伤以及清扫装置故障频繁等问题,多次造成气化系统减负荷运行。通过对出现的各种问题进行分析,找到了产生这些问题的原因,并有针对性地采用配煤和改进清扫链等措施,使出现的问题得到了极大的改善。     

小议汽车涂装工艺设计对涂装成本的影响

论述了涂装工艺设计对涂装设备投资、涂装生产成本的影响。     

Measurement of the gradient of viscosity with composition of mixtures of non-ideal gases

A perturbation viscometer is a differential capillary viscometer that measures the logarithmic viscosity gradient of the viscosity-composition curve for gas mixtures. Measurements are made at different gas mixture compositions. Integration of the logarithmic viscosity gradients measured over the full composition range gives the mixture viscosity relative to the viscosity of one of the pure components of the gas mixture. This method is attractive because, for measurements of equal precision, integration of the gradients is potentially an order of magnitude more precise than measurement of the viscosities directly. It can also work at high and low temperatures and perhaps high pressures.The perturbation viscometer has been used to make measurements on ideal gas mixtures at ambient and elevated temperatures. The situation is more complicated when the gas mixtures are non-ideal. Extra effects due to density differences, molar volume change on mixing and differential thermal expansion may be measured in addition to the desired viscosity change producing systematic errors in the results. Thus, a more sophisticated apparatus is required. The standard perturbation viscometer has been modified to separate out the extra effects to permit measurement of the true change in viscosity. In addition, the theoretical operation of the modified apparatus has been revised to account for the design changes to permit calculation of the viscosity-composition profiles from the results.The apparatus has been tested using helium-HFC-125 mixtures and two new viscosity-composition profiles are presented for these mixtures at 23 and . Internal consistency tests have been used to confirm that the data produced are of high quality with an estimated uncertainty in the viscosity ratio data at of 0.9% and at of 1.5%.     

醋酸纤维素取代基分布与性质的关系

分析了以吡啶为溶剂的醋酸纤维素的13C-NMR核磁共振谱,得出了三种不同位置羟基的取代度。结合X—射线和DSC分析,初步说明具有相同取代度但未经水解和经过水解的醋酸纤维素(CA) 性质上的差异是由于三个羟基上的取代度分布不同及消晶程度差异所致。