荷电液滴联合声波捕集颗粒物的过程和特性

搭建显微可视化平台,观测以半山电厂灰为代表的颗粒物在电场及声场作用下相对于悬垂荷电单液滴的运动和捕集特性,利用激光粒度仪对颗粒物的凝并效果进行验证. 实验结果显示：对液滴进行荷电,可以将以惯性捕集为主要作用的灰颗粒绕流运动变为以静电力（介电泳力、库仑力）为主导的吸引作用,颗粒物在液滴表面的沉积状态由树枝状变为紧密堆积状态,而增加声场后,在颗粒初始轨迹之上叠加了往复的振动. 荷电液滴引入的静电力和液桥力强化了团聚体内部的黏附作用. 进一步的粒径分布表征实验发现,荷电液滴和声波的加入均可以有效促进颗粒的团聚长大.     

多孔介质微观结构对柴油机颗粒捕集器性能影响的模拟探究

为了优化柴油机颗粒捕集器的捕集、压降性能,本文基于孔径概率密度函数和孔隙率分布函数建立了二维柴油机颗粒捕集器孔道微观结构模型,考虑了拦截机理和扩散机理用以计算颗粒在过滤器中的沉积分布情况和捕集效率。计算结果表明:多孔介质微观结构和入口速度对颗粒捕集效率的影响与粒径有关,100 nm粒径颗粒随流速增大初始捕集效率降低最为明显,1 000 nm粒径颗粒在不同均匀性的过滤壁下的捕集效率差超过了30%;孔径分布函数方差越大,颗粒就会更多地分布在过滤壁前端,捕集效率也越高,但较大的孔径方差会导致捕集器的初始压降增大和捕集过程结束时的性能出现恶化。     

过滤壁结构对颗粒捕集器深床过滤影响的模拟

针对汽油机颗粒捕集器的动态捕集过程及性能,采用孔径分布概率密度函数以及孔隙率分布函数表征多孔介质的非均匀微观结构,并引入对数正态分布描述入射颗粒粒径分布,研究多粒径颗粒入射状态下过滤壁微观结构对GPF深床过滤过程的影响.结果表明:颗粒物大部分沉积于多孔壁上部1/3左右区域,孔径增大会导致沉积位置向下扩大以及孔隙率、渗透...     

基于㶲方法的CO2捕集系统的热经济性评价

针对CO₂捕集系统, 提出了体现能量的质的评价指标——耗率.解吸耗率是解吸过程的过程性评价指标, 直接反映了解吸过程工艺和设备能耗水平.抽汽耗率是CO2捕集系统的综合性评价指标, 能合理全面地评价捕集系统蒸汽能量利用的程度.引入的减温效率衡量了抽汽在减温过程中可用能的有效利用程度.     

随机排列纤维过滤器颗粒捕集特性的数值研究

结合Matlab软件和数值计算前处理软件Gambit中的Journal文件建立了随机排列纤维过滤器模型,利用计算流体动力学（CFD）技术对4种随机排列纤维过滤器内部气-固两相流动特性进行数值研究,并将数值计算值和经典模型及实验关联式进行了比较。结果表明：利用论文提出的建模方法可以得到与实际纤维过滤器相似的模型。过滤器压力损失的数值计算预测值和实验关联式吻合较好,误差均在2%以内。不同结构过滤器收集效率的数值计算结果和理论模型的趋势基本一致,且不同粒径范围的颗粒收集机理也不同。对于小粒径颗粒（dp〈0.5μm）,主要由布朗扩散起作用,dp〉1.5μm时,惯性碰撞贡献较大,当0.5μm≤dp≤1.5μm时,2种机理作用都较弱。另外,纤维直径和纤维填充密度分布会影响纤维过滤器的过滤性能,论文中,结构1（纤维直径和填充密度沿气流方向减小）的过滤器和结构3（纤维直径和填充密度沿气流方向增加）的收集效率高于结构2（在气流方向上纤维直径减小而填充密度增大）和4（在气流方向上纤维直径增大而填充密度减小）,而压力损失则恰恰相反。结构1在大颗粒的收集上好于结构3,对于小颗粒则正好相反。结构4对于所有类型的颗粒的收集都要好于结构2。     

柴油机微粒捕集器灰分分布对其压降的影响评价

通过建立灰分分布对柴油机微粒捕集器(DPF)压降影响的评价函数,分析了孔道壁面厚度、孔道直径、灰分量、碳烟量以及孔道壁面、灰分滤饼层、碳烟滤饼层渗透率等变量不同时,灰分分布对DPF压降的影响。研究结果表明:灰分滤饼层渗透率相对于孔道壁面、碳烟滤饼层渗透率的大小决定了DPF压降随灰分分布变化的趋势;当孔道壁面与灰分滤饼层的渗透率比值A=0.1、孔道壁面与碳烟滤饼层的渗透率比值S=2时,灰分分布于进口孔道壁面DPF压降小;当A=10、S=2时,灰分分布于进口孔道末端DPF压降小;孔道壁面厚度、孔道直径、灰分量、碳烟量能够改变灰分分布对DPF压降影响的程度;评价函数能够有效评价灰分分布对DPF压降的影响,也为不同情况下应用不同的DPF再生方式提供了参考。     

不同流量下T型微通道结构对液滴生成特性的影响

为探究不同流量下不同T型微通道对液滴生成特性的影响,建立了适用于液液两相流模拟的计算模型,并采用了VOF法进行数值求解。模拟过程中通过改变T型微通道结构、连续相毛细数、两相流动方式、分散相流量以及两相流量比对微液滴的形成机制进行分析。结果表明:随连续相毛细数增加,液滴尺寸会持续减少。两相界面周围由于速度差异会出现涡,随着速度差异增大,涡的形态也会随之改变。液滴尺寸会随着分散相流量增加先增加后减小。微通道结构以及两相流动方式的改变在高流量下对液滴尺寸近乎没有影响,但是会对能产生微液滴的两相流量比范围有较大影响。     

大功率集肤效应电伴热系统的研究

介绍了管道集肤效应电伴热系统的一种新型设计方法,推导了管道温度控制系统的数学模型,介绍了系统硬件和软件设计.通过伴热电源控制器输出脉宽调制(PWM)信号,控制绝缘栅双极性晶体管(IGBT)逆变电路输出方波交流电,利用集肤效应原理对管道进行伴热.调整控制信号的占空比,可以调节电源的输出电流,达到控制系统输出功率的目的.试验初步验证了系统的可行性和有效性.     

热管对铜焊接热裂纹和变形的影响

研究了热管对薄铜板焊接热裂纹和变形的影响．结果表明，应用热管可减少热裂纹和变形，是提高焊接质量的一项简单、有效的工艺措施．     

环境温度变化对机床基础热变形的影响规律

在周期性热传导和弹性地基梁的基础上 ,分析了环境温度变化对机床基础热变形的影响规律。结果表明 ,随着基础深度的增加 ,基础温度分布为呈负指数规律递减的简谐波 ,且变形主要集中在距基础两端距离为π/( 2 β)以内。为此 ,本文提出双层基础这一新结构 ,使上层基础处于非主要变形区 ,且使其自重变形能够自动补偿环境温度变化引起的热变形 ,从而提高了机床的加工精度及其稳定性     

电压、流速和温度对外涡型静电旋风除尘器捕集性能的影响

为了提高旋风除尘器的除尘效率,在传统旋风除尘器的基础上添加电晕极,利用GAMBIT软件构建外涡型静电旋风除尘器（ECP）网格模型。探究了在不同工作电压、烟气流速和温度下,ECP对亚微米颗粒除尘效率的变化规律。结果表明,随着工作电压的增大,以及烟气流速和温度的降低,ECP除尘效率呈现出逐渐增大的趋势,但捕集性能的提升幅度在低工作电压、低烟气流速和低温下更明显。     

地下换热管热变形引起的管-土间隙

通过建立换热管典型平面弯曲态几何模型及本构模型分析不同温度地下换热管传热过程中管土结构热变形特征,着重研究典型初始弯曲管体热变形对管-土间隙演变发展的影响。研究表明,通常换热管弯曲凹侧出现较大间隙,其间隙分布占管体周边一半左右;当换热管初始弯曲较小或基本无弯曲时,其较大间隙出现在U形换热管的两管间对应区域,管-土间隙量随初始弯曲程度的增加而增加。     

预变形量和热与应变循环对CuZnAl合金形状记忆性能的影响

为了提高CuZnAl合金应用过程中的稳定性和使用寿命，研究Cu-26．87％(wt)Zn-3．85％(wt)Al合金在模拟使用条件下，预变形量和反复的变形←→加热过程(热与应变循环)对其形状记忆性能的影响。实验结果表明，合金的形状回复率η随着预变形量ε的增加几乎线性下降，ε高达17．7％时，η仅为35％。因此实际应用时，应尽量降低预变形量ε，以便获得较好的形状回复。热与应变循环过程中，刚开始合金的形状回复率刁下降较快，随后逐渐趋于稳定，因此将合金预先进行热与应变循环10次左右，可提高其实际应用时的稳定性。     

热变形参数对贝氏体非调质冷镦钢组织性能的影响

通过实验测试贝氏体非调质冷镦钢的相变点,采用Gleeble3500热模拟实验机研究变形程度和冷却速度对非调质贝氏体冷镦钢组织转变和力学性能的影响。结果表明,增加冷却速度,强度变高。增加变形程度,有利于低冷速条件下的铁素体转变,而在冷却速度一定的情况下,增加变形量,硬度与强度也有所降低。实验表明,在40%变形量,10℃/s冷却速度条件下,强度相对较高。     

微小型发动机柱塞温度场和热变形的三维有限元数值模拟

对微型无人机用排气量在1ml以下的微小型发动机的柱塞组件进行了三维有限元热分析,并以0.33ml微小型机为例进行了实际计算,用热成像和易熔合金法进行了相关实验。根据实验数据利用反推法提高了模型精度,获得了微小型发动机的温度场和热变形的较准确结果。分析表明,排气系统等结构设计使柱塞的温度场和热变形轴向不对称,但差别很小;球铰的温度高,热应力大,容易发生失效。柱塞裙部轴向温度和变形呈指数分布,变形后形线内凹。高转速的强制冷却效果以及比表面积大的体积效应减少了热负荷,同时降低了热效率。本文建立的分析方法对1ml以下的微小型发动机具有通用性。     

热透镜球差效应对基模光束质量影响的研究

研究了激光晶体热透镜的球差效应对谐振腔的输出光束质量、腔内损耗和输出功率等特性的影响。通过对二极管端面抽运条件下激光晶体的热效应进行分析,计算了热透镜球差系数的大小,得到了激光晶体热透镜球差系数与抽运光功率和振荡激光半径间的函数关系。实验验证了球差效应对激光谐振腔中基模光束质量的影响,与理论分析符合得很好。     

混凝土心墙对砌石拱坝应力和变形的影响分析

砌石拱坝因其自身优势在我国中小型拱坝中得到广泛的应用,其材料特性使得坝体防渗至关重要,在已建的砌石拱坝中防渗大多采用混凝土心墙,因此,对砌石拱坝中的心墙这一防渗结构型式进行了具体介绍,并建立了混凝土心墙砌石拱坝和均质砌石拱坝的有限元模型并进行计算分析,分别探讨在静、动力条件下心墙拱坝整体和心墙本身的应力变形规律、心墙对整个坝体应力变形规律的影响以及不同心墙材料对坝体影响程度的大小等.由结果可得心墙与坝体上游面应力分布规律基本相同,与上游面极值区对应的心墙处出现明显的应力集中现象,心墙对上下游面的坝体均有一定保护作用,尤其是上游坝踵区,均质砌石拱坝的应力增幅可达100%.     

热变形对冷轧工作辊用锻造高速钢CCT曲线的影响

以自行设计的冷轧工作辊用锻造高速钢为研究对象,采用膨胀仪测定了其静态CCT曲线,采用Gleeble-3500热模拟试验机测定了其高温形变后的CCT曲线（动态CCT曲线）。在金相显微镜下对不同冷速冷却后的显微组织进行了观察并测定了其维氏硬度,分析了热变形对连续冷却转变曲线的影响。结果表明：冷轧工作辊用锻造高速钢在快冷速下得到隐晶马氏体＋残奥＋碳化物,慢冷速下得到的是珠光体＋碳化物。冷速大于0．1℃／s时,均能得到马氏体组织,说明该钢具有良好的淬透性。热变形对珠光体临界转变速度影响不大,但却能减小珠光体转变的温度区间和马氏体转变开始点的温度范围。     

冷变形对10．9级冷作强化非调质钢包辛格效应的影响

通过单轴拉伸和冷镦试验,研究10．9级紧固件用冷作强化非调质钢MFT10在冷变形过程中的包辛格效应（BE）,探讨影响BE的主要因素。试验结果表明：MFT10钢具有较高的冷镦合格率;当冷拔减面率为25．00％时,试验钢能够满足10．9级紧固件用钢的强度要求,此时进行冷镦时,包辛格效应值最大、压缩抗力最小;MFT10热轧盘条组织主要为铁素体和M／A岛组织,组织中软相、硬相（如M／A岛）的强度差是产生包辛格效应的关键。