超临界CO2压裂液增黏剂的长管实验评价及增黏机制探讨

针对超临界CO₂压裂中CO₂黏度低、携砂困难等问题,开展6种超临界CO₂压裂液增黏剂的性能研究。分析增黏剂聚乙酸乙烯酯、聚苯乙烯、氟化丙烯酸酯、聚甲基倍半硅氧烷、聚甲基倍半硅氧烷-乙酸乙烯酯以及氟化丙烯酸酯-苯乙烯的分子结构,测试其增黏效果及热稳定性,评价温度、压力、增黏剂注入量对超临界CO₂压裂液黏度的影响,测试不同管径中压裂液的阻力系数,并探讨超临界CO₂增黏的机制。实验结果表明,在温度为50℃、压力为12MPa、注入增黏剂质量分数为3%时,氟化丙烯酸酯-苯乙烯对超临界CO₂的增黏效果最好,增黏倍数为316.7倍,黏度值为15.202mPa·s;改善增黏剂在CO₂中的溶解性可以有效提高超临界CO₂压裂液的黏度;具备两亲特性、具有无定形、无规则结构特征以及分子上既存在路易斯酸又有路易斯碱的共聚物能有效提高其在CO₂中的溶解性,并形成大分子相互缠绕的空间网络结构,达到增黏的效果。该研究对超临界CO₂增黏剂的研制以及超临界CO₂压裂施工具有重要的现实意义。     

空气冷却式膜蒸馏构型的传热分析

在膜蒸馏的不同构型中,直接采用环境空气作为冷却媒介的空气冷却式构型很大程度上简化了系统配置。在强化传热的条件下,其跨膜通量与水冷构型接近。对空气冷却式膜蒸馏构型的传热过程进行理论分析,并通过量化分析各参数对膜蒸馏传热性能的影响,构建综合的传热模型。引入关联热阻系数这一概念,用以量化空气冷却的参数对膜蒸馏过程总传热系数的抑制作用。通过模拟计算研究了冷凝板导热系数、空气流速、冷凝板肋化系数、料液温度等参数对膜蒸馏传热性能的影响,并分析和量化多参数对关联热阻系数的综合影响。结果表明冷凝板导热系数、空气流速、冷凝板肋化系数是影响关联热阻系数的重要因素,各参数对膜蒸馏传热性能的综合影响得以量化。以上研究为后续传质模型的研究提供了指导。     

羟基铁铝柱撑膨润土处理焦化废水

以OH-Fe-Al为柱化剂制备了OH-Fe-Al柱撑膨润土,研究了其对焦化废水中CODCr和色度的去除效果。最佳工艺条件为：改性膨润土投加量30 g/L、pH值6～7、搅拌时间30 min,结果表明,OH-Fe-Al柱撑膨润土对焦化废水中CODCr和色度都有较好的去除效果,CODCr的下降率为62%,色度的下降率为85.5%。     

超快变换高频变极性方波TIG电弧行为

基于一种新型电路变换拓扑实现频率达超音频段且具有超快速电流上升沿和下降沿变化速率的高频变极性方波电流输出,将其用于铝合金TIG焊接过程,研究分析高频变极性TIG电弧行为.结果表明,变极性电流频率和变化速率具有对电弧形态、稳定性及电弧力的控制能力,提高电流极性变换频率,电弧清除氧化膜的能力增强,电弧表现出明显的收缩效应,电弧电压和电弧等效电阻增大,但电弧偏吹作用加剧.在一定频率范围内,增加变极性电流频率,减小负极性电流幅值及其持续时间,可增大焊缝熔透率,有利于提高焊接效率和质量.     

不同脉冲频率条件下2219-T87高强铝合金焊缝成形行为

采用复合超高频脉冲方波变极性钨极氩弧焊接技术完成了2219-T87高强铝合金平板堆焊试验,分析了脉冲电流频率对焊缝成形特征的影响及其规律.结果表明,脉冲电流频率对电弧特性及熔池流动行为有较大影响,造成焊缝熔宽、熔深及熔透率出现显著变化.脉冲频率f_H<60 kHz时,焊缝熔宽、熔深随脉冲频率的增加而增大,熔透率在f_H<35 kHz时基本保持不变,在f_H>35 kHz时出现显著提升,较常规变极性氩弧焊(VP-GTAW)至少提高了34%;当脉冲频率达到60 kHz时,焊缝熔透率达到最大,较VP-GTAW提高了约60%;脉冲频率f_H>65 kHz时,熔宽、熔深及熔透率呈现回落趋势.     

HPVP-GTAW电弧力及焊接质量分析

分别以3种不同材质铝合金平板材料为试验对象,研究分析了复合超高频脉冲方波变极性钨极氩弧焊接(HPVP-GTAW)过程中电弧力的变化及其对焊缝成形特征和接头力学性能的影响.结果表明,与常规变极性氩弧焊工艺相比,脉冲方波电流的加入使得HPVP-GTAW电弧力显著增加,同时焊缝熔透率大幅提高,接头力学性能得到明显改善和提高;保持脉冲电流幅值和占空比基本不变,在10～80 kHz范围内,脉冲电流频率对焊接过程产生了重要影响,频率为40 kHz时,HPVP-GTAW电弧力和焊缝熔透率均达到最大,分别约为常规变极性焊接电弧的1.9倍和1.7倍.     

电流换向速率对2219铝合金VPTIG焊缝的影响

研究开发了一种适用于铝合金材料的新型超快速变换变极性方波电弧焊接技术,以2219-T87高强铝合金为试验对象,分别采用常规变极性和超快变换变极性TIG电弧焊接工艺,研究了变极性电流的换向速率对焊缝气孔敏感性和接头力学性能的影响.结果表明,提高变极性电流上升沿和下降沿的变化速率,减少电流过零时间,可显著降低2219-T87高强铝合金焊接接头的气孔敏感性,焊缝中气孔数量明显减少甚至消除;由于焊缝熔合区的软化问题,焊接接头抗拉强度和断后伸长率的增加幅度不大,分别提高了8.97%和12.6%.     

一种小型海水淡化热泵装置的系统匹配

在某些特殊场合需要一种以维生为目的的小型海水淡化装置,热泵技术因其高效节能的特点而被选用。针对这种小型的海水淡化热泵装置,以3．6kg/h的淡水产出率为设计参数,确定了该装置的标准运行工况,即冷凝温度、蒸发温度、海水的补充流量等。在此基础上,进行了盘管式冷凝器、翅片管式蒸发器的结构优化设计,以及压缩机和节流装置的选型,从而完成了小型海水淡化热泵系统中各部件的理论选型,为下一步的实际加工、装配和调试奠定了基础。     

溶液调湿空气处理技术的研究进展

综述了溶液调湿空气处理技术的发展历史。重点介绍了溶液调湿空气处理技术的研究现状,特别是针对各种实际应用场合的特殊需求提出了各种新的处理流程,如全空气空调环境、无排风可利用的洁净空调环境及要求极低湿度的深度除湿环境等,指出了以后的发展趋势。为研究和设计人员了解溶液调湿空气处理技术的发展历史和研究现状,以及为设计人员针对不同环境控制需求选择合适的除湿技术提供参考。     

不凝结气体对蒸汽浸没射流压力振荡强度的影响

对含不凝结气体（空气）的蒸汽浸没射流压力振荡特性进行了实验研究。研究发现,含有少量不凝结气体时,蒸汽浸没射流凝结形态发生显著变化。含不凝结气体的压力振荡强度较纯蒸汽时明显变小,但含有少量不凝结气体的压力振荡强度随空气质量分数的增加整体呈缓慢上升趋势。压力振荡强度随径向距离的增加而单调减小,随轴向距离的增加先增大后逐渐减小,存在压力振荡峰值,且随空气质量分数的增加,压力振荡峰值位置沿轴向后移。压力振荡峰值位置在轴向无量纲距离X=3和X=12之间。不同过冷水温度下,压力振荡峰值随空气质量分数变化的趋势不同。压力振荡峰值的位置即压力振荡最强的位置位于核心汽羽的尾部。