多孔介质内预混合燃烧的二维数值模拟

为了研究预混气在多孔介质内过滤燃烧特性,根据多孔介质燃烧理论,建立了甲烷/空气预混气在堆积床内燃烧的二维双温模型。给出了当量比、入口速度和小球直径等参数对温度分布的影响,分析了燃烧器内氧化铝小球的蓄热特性。结果表明:火焰面的前缘呈抛物线形状,燃烧波波速在0.1 mm/s数量级;随着当量比增加,波速度减小,燃烧区域范围扩大;随着入口流速增大,燃烧最高温度升高,火焰面宽度变窄,燃烧波波速增大;随着氧化铝小球直径增大,火焰面厚度变窄,燃烧波速度增大;氧化铝小球在过滤燃烧中体现出良好的蓄热能力。     

乙二醇和不同相对分子质量聚乙二醇对聚氨酯多孔膜性能的影响

采用乙二醇和不同相对分子质量的聚乙二醇作为聚氨酯多孔膜的致孔剂,通过对聚氨酯多孔膜的电镜图、透湿性、接触角以及拉伸性能的表征与分析,探究乙二醇和不同分子量聚乙二醇的用量对聚氨酯微孔膜结构和性能的影响。结果表明：采用乙二醇,添加量在50％时,透湿量达到2929 g/（m2· d ）;断裂强力与断裂伸长率分别在5．77 M Pa ,451．3％,说明得到的聚氨酯多孔膜具有较高的透湿量、孔隙率以及较强的拉伸性。     

多孔悬浮填料SBR工艺和传统SBR工艺的对比研究

为了改善某市污水厂出水水质,对常规SBR法工艺进行技术改造(将悬浮载体活性污泥法工艺应用到SBR工艺曝气池中)。对比平行实验期出水的COD、BOD5、NH4 -N、T-P等化学指标和生物相,检测是否达到预期效果。试验结果显示投加了悬浮填料的SBR池较普通的SBR池活性污泥系统内的生物种类、存在方式及基质的分配与传质方式都有明显的改善,表现出良好的耐水量和水质冲击的能力,出水的COD、BOD5、NH4 -N、T-P的去除率分别由原来的67.9%、81.6%、56.4%、62.5%提高到78.4%、88.9%、69.2%、74.2%。文中实验研究是针对变水位SBR工艺等间歇式曝气池,突破了悬浮填料工艺主要应用于恒水位连续式曝气池,这对于已建水厂的技术改进具有很强的实用性。     

LTNE条件下界面对流传热系数对部分填充多孔介质通道传热特性的影响

在多孔介质区考虑局部非热平衡,采用Brinkman-extended Darcy模型结合应力跳跃条件对部分填充多孔介质通道内流体传热特性进行分析。获得了各区域温度分布及Nusselt数解析解,并分析了各参数对温度及Nusselt数的影响。结果表明：界面对流传热系数H_s较小时,界面应力跳跃系数β和Darcy数Da的增加会减小流固两相间温差。而在高H_s下,Da减小也会减小两相温差。在Da、H_s和固流两相热导率之比K较大且空心率S（自由流体区高度与通道高度之比）和Biot数Bi较小时,流固两相间会在接近多孔介质区中部出现最大温差,而该最大温差会随着S增加和Da及H_s的减小向界面区移动。对于不同K与Bi,Nusselt数Nu与S的关系曲线存在不同的类型,与模型A（界面处多孔介质固相和流相根据各自温度梯度和热导率划分总热流）不同的是,采用模型C（界面处固相热流分配与自由流体区流相的热交换相关）所获得的Nu曲线类型与H_s有关。在K较小时,β对Nu的影响大于H_s对Nu的影响;而在K较大时,H_s对Nu的影响要远大于β对Nu的影响,且H_s增加会明显提高通道内的Nu。     

316不锈钢藕状多孔结构的选区激光烧结制备

研究了一种新型的制备金属藕状多孔结构技术——选区激光烧结，着重说明该技术的基本原理和工艺过程，并利用此制备技术成功获得了藕状多孔试样。利用SEM分析了316不锈钢藕状多孔试样的微观孔隙特征，并测定其孔隙率，结果表明其孔径大小分布均匀（2-4μm），平均孔隙率约为60％，孔隙贯通性良好；初步探讨了选区激光烧结制备316不锈钢藕状多孔结构的成形机制。     

燃烧合成法制备的Al2O3基多孔陶瓷

研究了Al2O3-TiC和Al2O3-TiB2两个体系的多孔陶瓷的制备过程,分析和讨论了产物的相组成、显微结构及成型性以及影响多孔陶瓷性能,如孔径大小、耐腐蚀性能和压缩强度的诸多因素.实验结果表明:布料时有序地改变反应物料的化学组成,可以在产物中不同区域产生不同尺寸的孔洞,形成梯度多孔陶瓷.利用燃烧合成法,可制备出孔径尺寸为1～500μm、酸碱腐蚀质量损失率小于2%、压缩强度为10 MPa左右的多孔陶瓷.     

多孔体制备工艺对C/C-SiC复合材料弯曲性能的影响

以针刺整体炭毡为坯体,采用CVD和树脂浸渍／炭化混合法增密制备了4种C／C多孔体,然后熔硅浸渗C／C多孔体制备了C／C-SiC复合材料;研究了不同炭涂层、高温热处理对C／C-SiC复合材料弯曲强度和断裂方式的影响。结果表明：热解炭涂层可减少制备过程中炭纤维的损伤,具有适中的界面结合强度,使复合材料的弯曲强度达到161．5MPa,表现出良好的“假塑性”;适当选择高温热处理工艺可制备弯曲性能较高,具有一定“假塑性”的C／C-SiC复合材料。     

放电等离子烧结法制备二硼化钛多孔陶瓷

以二硼化钛微粉为原料，采用放电等离子烧结技术，通过控制烧结温度、保温时间、施加压力等工艺参数，成功的制备出具有高强度和高气孔率的二硼化钛多孔陶瓷。采用浸泡介质法，三点弯曲法测试了材料的气孔率，开口气孔率及强度；用扫描电镜对材料断口进行了观察。实验结果表明：在1300-1500℃的烧结温度下，获得了气孔率33％～45％，最大抗弯强度〉60MPa的二硼化钛多孔陶瓷。扫描电镜结果显示，二硼化钛颗粒间有明显的颈部烧结。     

金属多孔材料在能源与环保中的应用

简要介绍了多孔金属材料在洁净能源转化、能源高效利用和环境净化等工程方面的应用现状及前景.     

自蔓延高温合成钴-钛系多孔合金

采用自蔓延高温合成制备了Co-Ti多孔体新型人体骨、关节材料。以Ti粉和Co粉按原子比Ti∶Co=1∶1与Ti∶Co=2∶12种配比的原料,在10Pa负压条件下,500℃预热2min点燃进行自蔓延合成反应。对反应产物进行XRD分析和SEM观察及力学性能测试。结果表明,2种合成产物分别为单相CoTi和CoTi2。CoTi的结构和力学性能比CoTi2优越。其孔隙率为40.9%,抗压强度308MPa,抗折强度134MPa,弹性模量11.6GPa,与人体骨、关节具有很好的力学性能相容性。因此用SHS法制备的CoTi多孔合金有望作为一种新型人体植入材料获得开发应用。