Theoretical and experimental study on hydrodynamic characteristics of fluidization in air-sand conical beds

This work was aimed at modeling hydrodynamic characteristics of fluidization in conical beds using quartz sand as the inert bed material and air as the fluidizing agent. The minimum fluidization velocity, u_mf, and the minimum velocity of full fluidization, u_mff, were determined by Peng and Fan's models modified for conical fluidized bed. Meanwhile, the pressure drop across a bed, Δp (including Δp_max and Δp_mff corresponding to u_mf and u_mff, respectively), was predicted by using modified Ergun's equations for variable superficial air velocity at an air distributor, u₀. The predicted results were validated by experimental data for some operating conditions. Effects of the sand particle size, cone angle and static bed height on the fluidization pattern and hydrodynamic characteristics are discussed. With the proposed models, the Δp-u₀ diagram were obtained with rather high accuracy for the conical air-sand beds of 30-45^° cone angles and 20-30 cm static bed heights, when using 300- sand particles. For the predicted u_mf and u_mff, the relative computational errors were found to be within 20% for wide ranges of operating variables, whereas Δp_max and Δp_mff could be predicted with lower (10-15%) relative errors. With higher cone angles and/or bed heights, the computational accuracy was found to deteriorate.     

卧螺离心机的减振降噪技术研究

针对离心机在高速回转中完成非均相分离和过滤工作时,振动和噪声问题非常突出,除了影响机械本身的使用性能和年限,还会对人体健康和环境造成危害,以用于酒糟液脱水分离的LW-380D型并流型卧式螺旋卸料沉降离心机为研究对象,采用谱分析、声强测量分析、试验模态分析等测试分析技术对离心机进行振动和噪声分析诊断,找出产生振动和噪声的原因,并采取相应的减振降噪控制措施。机组噪声声功率级由104.9 dB(A)降至98.7 dB(A);声压级由91.0 dB(A)降至84.4 dB(A);振动烈度由11.2降至4.5以下,达到了允许的噪声和振动标准要求,提高了产品质量和技术水平,可为离心机的减振降噪及结构优化设计提供指导。     

汽车空心齿轮轴台架疲劳断裂原因分析

通过光学显微镜、显微硬度计和扫描电镜对一种新型空心齿轮轴台架疲劳断裂行为进行分析。结果表明,空心齿轮轴在过渡弧位置断裂。零件材料的化学成分、奥氏体晶粒度、非金属夹杂物均满足设计要求,但有效渗碳层深度偏设计要求下限。计算结果表明,空心齿轮轴过渡弧半径应大于3.16 mm,较小的过渡弧半径加剧渗碳过程中的“尖角效应”,导致过渡弧处碳化物粗大并引起应力集中,这可能是疲劳寿命较低的原因之一。CAE软件模拟结果表明,过渡弧处存在明显的应力集中现象,表面最大应力超过零件表面的许用应力,这可能是空心齿轮轴失效的另一个原因。零件表面最大应力随空心尺寸的增加而增加,最大空心尺寸应小于Ø17.1 mm。     

典型工况下桥式起重机大车运行机构摆角模型

桥式起重机常常受到如空气阻力、风载荷影响、系统自身阻尼、轨道变化以及运动过程中的摩擦力等多种因素的干扰,这些不确定的因素对负载摆动有着不可避免的影响。对起重机建立准确模型是研究桥式起重机的电子防摇控制策略的基础。从桥式起重机四大组成部分的功能出发,分析起重机一个作业循环以及大小车运行时的受力情况：包括由轨道缺陷导致的负载阻力、绳长弹性形变以及风载等。建立桥式起重机-负载三维动力学数学模型,基于MATLAB对仿真结果进行分析。研究结果表明：驱动力大小、风载以及负载质量在不同程度下会促进负载的摆动,且当这些因素保持不变时,摆角增速有所下降。     

SUS304/Q235B双金属冶金复合螺旋管激光-CMT复合焊+埋弧焊接头组织及性能

采用激光-CMT复合焊+埋弧焊的焊接工艺对SUS304/Q235B双金属冶金复合螺旋管进行了生产试制,利用OM,EDS研究了复合管焊缝微观组织特征及合金元素分布,同时检验了焊接接头的力学性能和耐腐蚀性能。结果表明,焊缝合金成分合理,合金元素稀释率低。内焊焊缝(CMT区域)微观组织为奥氏体+铁素体+碳化物析出相,内焊焊缝(LBW区域)微观组织为奥氏体+铁素体+马氏体,Q235B基层焊缝微观组织为铁素体+珠光体;焊接接头抗拉强度平均值为451 MPa,-10 ℃下焊缝及热影响区的冲击吸收能量平均值分别为167 J和236 J,焊接接头面弯、背弯180°拉伸面无裂纹(弯轴直径45 mm),焊缝硬度最高值为285 HV10;晶间腐蚀试验后,管体与焊缝弯曲180°拉伸面无裂纹(弯轴直径4 mm)。SUS304/Q235B双金属冶金复合螺旋管激光-CMT复合焊+埋弧焊接头的各项性能均符合相关标准的要求,能够满足饮用水输送工程的应用需求。创新点： 区别于传统螺旋焊管的双面埋弧焊,采用了激光-CMT复合焊(内焊)+埋弧焊(外焊)的工艺对SUS304/Q235B双金属冶金复合螺旋管进行焊接,形成了“Y+V”形的焊接接头形貌,减小了内、外焊缝的重合量,有效地控制了不锈钢复层一侧焊缝合金元素的稀释及碳钢基层一侧焊缝合金元素的过量裹入,避免了内、外焊缝高硬相的产生,提升了焊接接头的综合性能。     

影响Ti-Ni合金弹簧疲劳寿命的因素

利用示差扫描热分析仪（ＤＳＣ）和热循环疲劳试验,研究了形状记忆处理温度、冷加工率和喷丸工艺对Ｔｉ－５０．２Ｎｉ形状记忆合金（ＳＭＡ）弹簧疲劳寿命的影响。结果表明,在６７３￣７７３Ｋ热处理状态下,该事金的相变类型为Ａ→Ｒ→Ｍ,经７７３Ｋ热处理后,弹簧有较高的疲劳寿命;用冷加工率较小的Ｔｉ－Ｎｉ丝绕制的弹簧疲劳寿命较高;喷丸处理可有效提高该弹簧的疲劳寿命。     

多孔材料孔界面分形结构小角度X射线散射实验

简要介绍了用X射线小角散射分析技术测定多孔固体材料中孔界面分形 维数的理论,同时报道了应用这一理论对多种炭素材料和水泥石材料中孔界面分形维数的测定结果。结果表明,所有试样中孔界面均具有分形结构特征。     

三维角链锁机织物弹道侵彻性能实验研究

选用一种三维角链锁组织结构进行实弹侵彻测试,研究三维角链锁机织物的弹道侵彻性能。实弹测试时,由靶道两侧两对发光二极管测试弹体入射速度与剩余速度,并结合弹体和织物靶体几何结构参数计算三维角链锁机织物的弹道侵彻性能指标,从而预测三维角链锁机织物的弹道侵彻性能。实弹测试后采用微距相机观察织物靶体实弹侵彻后的变形与破坏,从而揭示三维角链锁机织物的能量吸收机理。     

滚筒筛筛分城市生活垃圾的理论探讨

滚筒筛是城市生活垃圾分选中常用的工具,但筛分理论目前还不够清楚,导致滚筒筛的设计多依靠经验进行。从城市生活垃圾在滚筒筛内的受力分析着手,考虑了物料与滚筒筛筛壁间的摩擦力,其为一有限值,推导出物料的提升角与滚筒筛转速的关系,且物料提升角的大小取决于物料静摩擦角的大小;认为无论滚筒筛的转速多大,物料的最大提升角都是固定不变的。经过一系列分析得出与已有的垃圾滚筒筛理论不同的结论：滚筒筛是否存在临界转速,取决于被筛分的物料：物料的静摩擦角≥90°,滚筒筛存在临界转速;否则,滚筒筛不存在临界转速。这一结论对滚筒筛的设计具有理论上的指导意义。     

水悬浮体系中苯乙烯和马来酸酐接枝聚丙烯改性研究

采用过氧化苯甲酰（BPO）为引发剂,通过水相悬浮法制备苯乙烯（St）和马来酸酐（MAH）双单体接枝聚丙烯（PP-g-St/MAH）。考察St加入量对接枝反应的影响,通过熔体流动速率和水接触角测试分析接枝产物的性能,采用X射线衍射和红外光谱分析表征接枝产物的结构。结果表明,随St加入量的增加,MAH接枝率升高,在St/MAH为3/1时,MAH接枝率为3.10 %,接枝效率高达70.02 %。随着接枝率的增加,接枝产物的熔体流动速率减小,PP主链间相互缠绕作用增强,熔体强度增大,结晶度降低,亲水性改善。