改性SiO2杂化层相变微胶囊的制备与表征

以相变温度为32℃的石蜡为芯材,三聚氰胺-甲醛树脂/改性SiO₂杂化层为壁材,采用原位聚合法制备相变微胶囊。使用接触角测定仪考察了KH-570对纳米SiO₂的有机改性效果;运用扫描电子显微镜（SEM）和X射线能谱仪（EDS）分析了微胶囊表面形貌及壳层表面的元素分布;采用差示扫描量热仪（DSC）测定了相变微胶囊的热性能参数。结果表明：使用KH-570有机改性的纳米SiO₂颗粒制备杂化层能显著提升微胶囊的热稳定性与使用耐久性。当改性SiO₂质量分数为3%时,制得的微胶囊呈光滑球形,SiO₂颗粒在胶囊壳层表面分散均匀,其相变焓为135.1J/g,相变过程滞后,并且微胶囊芯材在有机溶剂中的渗透率由66.1%降至45.8%,经历1000次热循环后的质量与相变焓损失率仅为7%与24.4%。     

相变材料的研究进展

综述了相变材料的种类,并主要从相变机理、自身缺陷、改进方案等方面对无机、有机两大类相变材料进行了总结。概括了4种制备复合相变材料的工艺路线,简单介绍了相变材料在建筑节能、工业余热回收、调温纤维等领域的应用,最后对相变材料今后的研究方向进行了展望。     

纳米WS2润滑油添加剂在直流磁场下的摩擦磨损特性

在四球摩擦磨损实验机摩擦区域添加了直流磁场发生装置，研究了添加经修饰的纳米WS₂润滑油在直流磁场作用下的摩擦磨损性能，用扫描电镜（SEM）配合能谱仪（EDS）及X射线光电子能谱仪（XPS）对钢球磨斑区域表面形貌和典型元素的含量及化学状态进行了分析，并探讨了相关的摩擦学机理。实验结果表明：经修饰后的纳米WS₂在150SN基础油中稳定性良好，含纳米WS₂的润滑油体现出更好的润滑性能，在纳米WS₂含量相同时，直流磁场下的润滑油抗磨减摩效果更好。直流磁场对纳米WS₂有一定的聚集效应，并会提高摩擦化学反应发生的概率。     

有无泄压条件下的管道油气爆轰实验研究

为研究密闭和泄压条件下油气爆轰波的发展规律的区别,以及密闭和泄压条件对管道爆轰的超压及火焰的影响,搭建了23.3 m细长管道油气爆炸实验系统,并进行了油气爆炸实验。实验结果表明:不管是泄压还是密闭管道,当管道长度足够长时,都经历一个由爆燃转爆轰的过程;当管道内达到爆轰状态时,产生的最大超压值将达到3 MPa以上;当火焰的传播至泄压点的距离过长时,泄压反而会使爆轰的发生时间提前,设置合理的泄压点位置对安全防护工程具有重要意义;爆轰后的泄压措施对体系的保护作用是后发性的,其能够达到最终降压目的,前提是体系的承压设计必须大于管道产生爆轰的最大超压;泄压条件下的油气爆炸管口喷射火焰长约3 m,宽约1.5 m,呈椭球型,对实际工程中的泄压安全距离具有参考价值,避免发生二次破坏。     

新型中心体喷嘴流场数值模拟与结构优化

为实现储罐清洗工作的安全与环保,有必要将空化水射流清洗技术引入到储罐清洗中。对一种带有扩散角的中心体喷嘴进行研究,利用Fluent计算软件对不同扩散角的中心体喷嘴诱发空化射流的情况进行数值模拟,分析其压力、轴向速度和气相体积分数。模拟结果表明:在15 MPa的压力入口下含有扩散角的中心体喷嘴诱发空化的效果,明显优于不含扩散角的中心体喷嘴;同时中心体喷嘴因扩散角不同,其空化产生的效果也不同,扩散角为15°时中心体喷嘴诱发空化的效果最好。因此合理地选择中心体喷嘴的结构参数,可以更好提高储罐清洗的质量。     

含氯化石蜡润滑油在电磁场中的摩擦学性能

在改进后四球摩擦磨损试验机上考察载荷和电磁场强度对不同氯化石蜡(T301)含量的润滑油的摩擦学性能的影响,使用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对磨损表面进行分析,初步探讨电磁场作用下的摩擦学机制。结果表明,在不同工况下,电磁场作用下钢球的磨斑直径和摩擦因数均小于无电磁场作用时的数值,说明电磁场有利于改善氯化石蜡的抗磨减摩性能,且电磁场强度越大,对抗磨减摩性能的改善效果越显著;电磁场作用下钢球表面O和Cl元素的含量比无电磁场时高,表明电磁场有利于氯化铁膜在钢球表面的吸附,并对摩擦副表面摩擦化学反应膜的形成有促进作用。     

V形面喷涂成膜数值模拟

目的 建立V形面喷涂成膜仿真模型,深入研究V形面喷涂成膜特性,为优化喷涂喷枪轨迹及获取理想涂膜提供理论支撑。方法 采用欧拉–欧拉方法建立包含喷雾流场模型和喷雾沉积模型的V形面喷涂成膜模型,结合动态自适应加密技术和SIMPLE算法,求解分析喷雾流场规律和涂膜厚度分布特性及形成机理,开展喷涂实验验证所建模型及成膜特性的正确性。结果 随着Z轴距离的增大,喷雾流场横向雾形由椭圆形变为长条状,纵向雾形在长轴方向上近壁面时与平面喷涂差别较大。相较平面喷涂,外壁喷涂喷雾覆盖范围广,内壁喷涂结果相反,且喷雾横向扩展程度与Z轴坐标值均呈线性关系。V形面内外壁喷涂涂膜均呈椭圆形,且膜厚均沿径向递减。外壁喷涂涂膜光环宽度最大,涂膜厚度值普遍低于平面喷涂;内壁喷涂涂膜光环宽度最窄,短轴方向涂膜厚度值普遍高于平面喷涂。随着V形面角度变大,涂膜中心厚度不断增加。涂膜厚度值在短轴方向均呈单峰分布,而在长轴方向上,外壁喷涂涂膜厚度均呈双峰分布,内壁喷涂涂膜厚度分布随角度变化有差异。结论 建立的喷涂成膜模型用于V形面喷涂成膜过程仿真是有效的,V形面较大地改变了喷涂过程中的喷雾流场特性和涂膜厚度分布特性。     

模拟油罐氮气惰化实验研究

为研究某典型退役覆土油罐安全处置问题,基于原型尺寸覆土油罐设计模拟油罐开展氮气惰化实验.依据相似理论设计加工氮气惰化模拟实验系统台架,确定实验内容和步骤,并对油罐惰化置换氧气效率及氧气时空分布的规律进行研究.结果表明:在相同氮气流量下,氧气浓度与时间呈现对数变化关系,随时间增加氧气浓度降低速率逐渐减小,同一时刻罐内氧气浓度基本相同;在进气口处惰化初期氧气浓度波动较大,后期逐渐趋于稳定;油罐内相同位置随着流量不断增加,达到设定氧气浓度所需时间越短,惰化效率越高.研究结果对安全处置退役覆土油罐油气泄漏具有重大意义.     

双目成像系统在油罐形变检测中的可行性研究

油罐形变一直是油料存储过程中的一大隐患,当前对油罐形变的检测方法有围尺法、光学垂准线法和全站仪法,但围尺法工艺繁琐费时费力,光学垂准法和全站仪法仪器较为昂贵,一般油库很难装配。随着图像建模技术的发展,图像建模因其设备便宜、采集数据便利等优点,现已应用于房屋测量、古迹修复等领域。采用了图像建模中的双目成像系统对油罐进行测量,并以三维激光扫描仪测量同一油罐形成对照组,分别对油罐的容积、椭圆度、倾斜度等形变参数进行对照分析,验证双目成像系统应用于油罐形变检测中的可行性。