主回路滞流分支管振动超标的原因分析与设计优化

在某核电厂热态功能试验中,巡视发现主回路的某滞流分支管振动超标。根据实测振动随温度变化的趋势、管道固有声模态分析和模态分析等,推测管道内流体的声振动激励引发管道共振。根据滞流管三通处流体的漩涡脱落频率计算和声振动频率计算,推测漩涡脱落与滞流管内流体的固有声振动频率锁定,引发声振动激励放大。综合分析计算和实测结果,确定滞流管振动超标的原因为流声固耦合振动。对管道支架进行了优化,以错开声固耦合共振频率,在三通处倒圆角削弱漩涡脱落,以降低流声耦合的声振动幅值。优化后的分支管振动会明显降低,以保证承压边界的安全。     

白炭黑粒子间距对天然橡胶复合材料性能的影响

分别采用不同分子链长度的改性剂乙二醇二缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚、己二醇二缩水甘油醚和聚乙二醇二缩水甘油醚(PEGDGE)对白炭黑进行隔离改性,研究改性白炭黑对天然橡胶(NR)复合材料性能的影响。结果表明:与未改性白炭黑填充的NR复合材料相比,改性白炭黑填充的NR复合材料的t10和t90缩短,FL和储能模量(G′)减小,硬度降低,拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度提高;当改性剂为PEGDGE(回转半径为1.11 nm)时,改性白炭黑的粒子间距最大,分散性最好,NR复合材料的交联密度最大,G′和损耗因子最小,物理性能最佳。     

用于低损耗特种玻璃熔炼的高纯致密锆英石的研制

以纯度大于99.9%(质量分数)的高纯ZrO₂和SiO₂为原料,少量TiO₂为添加剂,采用高温固相法合成高纯锆英石(ZrSiO₄)粉料。研究温度和反应时间对高纯锆英石合成效率的影响,发现粒度小于50 μm的原料粉末经1 500 ℃反应48 h后,ZrSiO₄相的含量可以达到95.77%(质量分数)。将合成的高纯锆英石粉料球磨并冷等静压成型后,在1 550 ℃高温烧结成高纯致密锆英石砖。高纯致密锆英石中杂质Fe的含量仅为29 μg/g,Cu的含量小于1 μg/g,是普通商用致密锆英石的1/10;对磷酸盐玻璃静态光吸收损耗的影响仅为普通致密锆英石材料的1/3。将这种高纯致密锆英石材料用于激光玻璃窑炉,有助于降低玻璃对1 053 nm激光的损耗,提升激光玻璃的激光性能。     

SiC模具高温模压石英玻璃物相接触角的分子动力学模拟

针对高温下石英玻璃纳米液滴在SiC模具表面接触角难以测量的问题,采用分子动力学方法,模拟研究了不同温度和粗糙表面面向模压的SiO2/SiC高温接触角以及SiO2熔体的界面结构.应用压力张量法发现了MS-Q势函数模拟的SiO2熔体表面张力较接近实际值,即SiO2高温表面特性模拟可优先采用MS-Q势函数.针对SiC模具纳米级表面的粗糙度,发现当粗糙度因子r>1.5时润湿模式由Wenzel变为Cassie-Baxter,此时Ra的变化对接触角值无明显影响,Rmr值减小使得接触面积分数f减小,接触角值随之增大.因此,保持r大于1.5的同时适当减小Rmr值有利于减小固液摩擦,降低石英玻璃工件和SiC模具界面上的脱模力.随着温度升高SiO2表面结构变得松散,导致其在SiC表面接触角减小.在超过2300K时接触角值的变化率增大,为减小工件-模具界面的粘附,模压温度应选择2300K以下.     

在化工热力学中对自主学习教学模式的探索

化工热力学作为化学工程专业的必修课,同时涉及复杂的热力学理论和较强的工程背景,教学难度大。在我们的教学模式探索中,采用了线上与线下相结合的方式,将课程中对难重点的讲解制作成了微课视频,供每一位同学在线上按需学习。同时在线下实体课堂中为学生设置了自主学习与探究式任务。要求学生通过编写热力学计算程序,进行工程案例分析等多种方式,在实践中应用理论知识,增强对知识的掌握和解决实际工程问题的能力。     

基于壳聚糖多孔碳的制备及电容性能研究

以壳聚糖为碳源和氮源,采用预碳化处理和KOH活化两步法制备了壳聚糖多孔碳材料,考察了活化剂KOH用量对电极材料形貌、结构以及电容性能的影响。结果表明:当KOH与预碳化壳聚糖质量比为0.6∶1时,制备的多孔碳材料KOH-CTS-0.6具有最优的电化学性能。KOH-CTS-0.6具有大比表面积(1 348 m~2·g~(-1)),含有丰富的N、O元素(2.9%N和7.4%O)。在电流密度为0.5 A·g~(-1)时,KOH-CTS-0.6的比电容为235.2 F·g~(-1),显示出优秀的倍率能力;在电流密度为10 A·g~(-1)的大电流时,其比电容依然高达178.6 F·g~(-1)。此外,该材料还具有良好的循环稳定性,500次循环后比电容保持率为94%。