微型锥形双螺杆挤出机混合性能的数值模拟

微型锥形双螺杆挤出机(MCTSE)越来越多地应用于新型聚合物纳米复合材料的制备,但对其共混过程的理论研究相对较少。文中首先数值模拟MCTSE挤出聚丙烯(PP)熔体的过程,考察了加工参数和螺杆构型对MCTSE输送能力和沿着轴向平均压力分布的影响。研究表明,螺杆转速和螺距的增加均有利于提高熔体输送能力,沿着螺杆挤出方向,平均压力是先增加后减小。由求解得到速度场的时间积分获得粒子从入口到出口的运动轨迹,统计结果表明,MCTSE的螺杆结构有利于改变剪切或拉伸流动形态,螺杆转速更有利于调控停留时间分布(RTD)。文中采用的数值模拟方法可以点对点分析MCTSE内高聚物熔体沿着轴向流动的分散、分布和轴向混合特征。     

PET熔融缩聚与溶液解聚形成环状低聚物的对比分析

采用萃取法提取聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）在熔融缩聚时产生的环状低聚体，以及采用溶液解聚法制备PET环状低聚体，表征并对比了不同制备方法得到的环状低聚体的结构、组分分布及其热性能。结果表明：熔融缩聚中的萃取法以及借助二苯醚和正十六烷的溶液解聚法均能有效制备环状低聚体，其中二苯醚法得到的产率最高，达80%，而萃取法得到的产率最低；制备的环状低聚体中环状三聚体含量最高，萃取法和二苯醚法制备的环状低聚体具有较宽的环组分分布，正十六烷法制备的产物分布较窄；萃取法和二苯醚法制备的低聚体在190℃、270℃、310℃附近出现吸热峰，而正十六烷法只在280℃、310℃附近出现吸热峰，对应组分分析中产物的熔点；三种方法制备的环状低聚体均具有良好的热稳定性。     

费托合成油含氧化合物吸附脱除研究进展

研究费托合成油的高值化利用是煤制油产业可持续发展，赋能碳达峰、碳中和的重要途径。费托合成油适合作为生产α-烯烃的原料，而油中有机酸、醇、醛、酮、酯等含氧化合物的脱除是α-烯烃分离精制的基础。脱除方法主要有吸附、加氢、精馏、溶剂萃取等，其中吸附法具有操作简单、可再生、深度除杂等优点，尤其适用于微量含氧化合物的完全脱除。介绍了分子筛、硅胶、活性氧化铝、树脂、金属有机骨架化合物(MOFs)等吸附剂脱除含氧化合物的原理，综述了各类吸附剂脱除费托合成油中含氧化合物的研究进展。结合文献数据，比较了各类吸附剂的吸附效果，并对脱除含氧化合物工艺的研究方向提出了建议。     

侧基含磷阻燃共聚酯的制备及其固相增黏反应

为制得高特性黏度的侧基含磷阻燃共聚酯，研究不同反应条件对固相增黏效果的影响及其反应动力学。将侧基含磷阻燃剂共聚到聚酯分子链中制得侧基含磷阻燃共聚酯，并对其进行固相增黏，分析了阻燃剂质量分数、增黏反应温度、时间3个因素对增黏效果的影响。结果表明：成功将阻燃剂共聚到聚酯分子链中制得侧基含磷阻燃共聚酯，当阻燃剂质量分数为5%时，共聚酯的极限氧指数为31.8%,热分解后的残炭量达到13.6%,结晶度为15%;与纯聚酯相比，阻燃共聚酯增黏反应过程的特性黏度变化趋势差异不明显，故阻燃共聚酯的固相增黏反应可以参照纯聚酯的增黏工艺，其特性黏度均随着增黏反应温度的升高、反应时间的延长而增加；对阻燃共聚酯的固相增黏反应动力学分析发现，其反应温度的上升、阻燃剂质量分数的减少与反应速率常数的增加呈正相关，其阻燃剂质量分数的增加与反应活化能的降低呈负相关。     

计及转子动能损失和风速相关性的风电场有效惯量估计

随着以新能源为主体的新型电力系统建设持续推进，风力发电在全国各区域电网的渗透率快速提升。然而，大规模风电场无法提供惯量支撑，风机引入虚拟惯量控制后，缺乏对风电场虚拟惯量估计及其变化态势的准确感知。对此，根据风机虚拟惯量控制机理和外界风速影响提出一种风电场有效惯量估计方法。该方法首先考虑虚拟惯量响应阶段风机工作点偏移造成的机械能损失，在此基础上提出有效惯量的概念并研究有效惯量与风速的关系。其次，考虑风电场内风速的随机性、相关性，提出了基于Copula函数、尾流效应和时延效应的风速时空分布模型。最后，综合得到风电场有效惯量的时空分布估计。根据甘肃某风场的实际风速及出力数据构建仿真算例，结果表明，所提算法能在变化风速下有效估计风电场内各机组有效惯量的大小和时变特性，能实时反映各机组虚拟惯量支撑能力，为掌握系统频率抗扰性提供数据基础。     

矩形微通道内液相黏度对气泡界面的作用机制

利用高速摄像机对矩形微通道中不同黏度体系下气泡的形状及界面演变进行实验研究。实验观察到子弹状、棒槌状、平尾状和尖尾状四种气泡形状，其中液弹的挤压力控制气泡尾部由凸形变平形或凹形，而受限空间效应和液相黏性剪切导致气泡形状为贴近壁面的尖尾状。基于两相Ca数和气液流率比绘制了气泡形状分布图并建立形状转变模型。平尾状和尖尾状气泡均是由棒槌状气泡演变而来，转变距离分别随气泡上游液弹压力和液相黏性剪切力的增加而减小，并且均与气/液流率比呈幂律关系，幂律指数小于零。尖尾状气泡破裂发生在尖端且存在临界条件，根据Ca数和气液流率比提出了破裂条件的良好预测模型。本工作对于矩形微通道内气泡的流动与破裂调控具有重要的指导意义。     

考虑风速时空分布及机组运行状态差异的风电场有效惯量估计

风电机组采用虚拟惯量控制的能量主要来源于转子动能。受风速不确定性以及机组自身状态影响，风电惯量水平难以估计。针对此问题，提出了考虑风速时空分布和机组运行状态差异的有效惯量估计方法。首先，建立风电场风速分布概率模型，利用混合Copula函数在相关性拟合方面的优势，结合尾流效应快速分析相邻机组风速。其次，对不同运行状态以及不同控制参数下的风机虚拟惯量响应过程进行解析。最后，提出了考虑风速时空分布及机组运行状态差异的风电场有效惯量估计方法。根据某风场实际数据构建了风电场惯量响应仿真模型，验证了所提风速相关性模型具备较高的计算效率与准确度；评估得到的有效惯量响应能力能够较真实反映风机的实际响应过程。