嵌段共聚物模板法制备La掺杂TiO2超滤膜

以钛酸四丁酯为Ti源, 氯化镧为La源, 采用嵌段共聚物模板法制备了La掺杂TiO₂超滤膜。通过动态热机械分析(DMA)、X射线衍射(XRD)、低温氮气吸附脱附和X射线光电子能谱(XPS)等表征方法, 考察了La掺杂对TiO₂凝胶的机械性能及其材料晶型、孔结构的影响。分析结果表明, La的引入显著提高了TiO₂凝胶的机械性能,避免了膜层在干燥阶段的开裂现象; 并有效抑制了晶粒增长和晶相转变, 使得锐钛矿相在800℃下仍能保持稳定。同时La的引入也提高了TiO₂材料的比表面积和孔隙率, 通过实验确定La掺杂量为0.74 g, 此时TiO₂溶胶的粒径分布最均一, 所得溶胶粒径为10 nm。采用该溶胶制备出的La-TiO₂超滤膜的孔径为2.3 nm, 而未掺杂时膜的孔径为2.7 nm。     

燃气门站调压过程中水合物防治研究

通过改变甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷的摩尔分数,分析研究燃气组成对水合物生成条件的影响规律。针对某城市燃气门站2017—2018年出现的冻堵情况,对水合物的生成进行分析。使用HYSYS软件分别建立燃气门站调压计算模型、防治水合物所需的甲醇水相质量分数计算模型,对某城市燃气门站的调压过程进行模拟,研究调压过程中水合物防治。研究结果表明:燃气组成对水合物生成条件存在一定的影响,异丁烷、丙烷对水合物的生成温度有较大影响,且异丁烷影响程度大于丙烷,甲烷、乙烷的变化对水合物生成温度无明显影响;随着压力的升高,燃气组成变化对水合物生成温度的影响相对减弱。研究了通过HYSYS计算燃气调压过程防治水合物生成甲醇注入量的方法,即计算防治水合物生成的甲醇水相质量分数并根据甲醇水相质量分数计算总注入量。通过该方法计算得到某燃气门站调压过程中甲醇水相质量分数为44.5%～49.8%,甲醇的注入量为2.42×10~(-4)～3.00×10~(-4)L/m~3。调压过程压力从3.95 MPa至降2.10 MPa、调压前温度为-6～-10℃时,随着水露点的降低,所需甲醇的量减少,水露点每降低1℃,甲醇的注入量可减少0.05×10~(-4)～0.07×10~(-4)L/m~3。当水露点降至比调压前温度低5～6℃时,调压过程无液态水凝析,因此无需计算甲醇注入量。     

风力发电机电刷滑环系统三维温度场分析与计算

电刷和滑环系统是风力发电机励磁系统的重要组成部分,但运行中时常出现过热现象,危害发电机安全运行,准确的热分析是电刷滑环系统结构优化、防止过热的前提。该文基于热电耦合方法对电刷滑环系统进行三维温度场分析。根据电刷滑环系统的运行特性,建立了同时考虑旋转摩擦生热、励磁电流生热和系统对流散热的热电耦合三维模型。在给出基本假设和边界条件的基础上,采用有限元法对三维热电场控制方程进行耦合计算,分析了电刷滑环系统的传热性能及各部件的温升分布,同时给出系统的电流密度矢量分布。然后,根据热电类比法,从“路”的角度建立了热分析模型,提出了运用基于复频域的拉普拉斯变换法求解热路方程组,并与仿真值进行对比分析,验证了热路法分析电刷滑环系统温度场的准确性和可行性。最后,给出相关结论,对电刷滑环系统结构优化和安全运行具有指导意义。