玻璃纤维抄取密封垫片的制备及配方优化

将经过表面处理的玻璃纤维代替石棉纤维,采用胶乳抄取工艺制备了不同配方的密封垫片,测试了其压缩率、回弹率、拉伸强度、密度,采用多元回归方程研究了垫片配方与其性能的关系,并通过多目标优化函数对垫片配方进行了优化。结果表明:在相同的制备工艺下,垫片配方中各组分的含量对垫片性能的影响较大;随着玻璃纤维含量的增加,垫片的压缩率逐渐增加,回弹率、拉伸强度、密度逐渐减小;采用fgoalattain函数对垫片配方中的组分进行多目标优化后,垫片性能的实测值与优化目标值较接近,垫片的综合性能较好。     

阻力型水平轴水轮机水动力及尾流特性分析

水轮机是水能利用与水力发电的核心技术装备。传统的升力型水平轴水轮机需满足一定流速条件才可获得既定的效率,因此该型水轮机并不适用于流速较低的区域。为了拓展水平轴水轮机的适用范围,依据阿基米德螺旋线原理,设计了两种具有不同旋叶倾角的新型阻力型水平轴水轮机,并采用计算流体力学方法对二者的水动力及尾流特性进行了三维数值模拟研究。结果表明,变角水轮机在尖速比为0.5～2.0的范围内具有更高的功率系数,且其峰值功率系数相比定角水轮机提升了16%。此外,与一些文献中所报道的升力型水轮机在尖速比为0.5～2.0的范围内相比,变角水轮机也具有较高的功率系数。以尖速比为1.5为例,其功率系数相比至少提升了60%以上。与此同时,变角水轮机在全尖速比范围内具有更低的推力系数,但其性能波动比定角水轮机要明显。流场分析显示,两种阻力型水平轴水轮机的后方均出现了呈环状螺旋形的叶尖涡带和呈条状的毂涡带,而变角水轮机的叶尖涡带和毂涡带的连续性更强,向下游发展的轨迹也更长。此外,变角水轮机的尾流恢复比定角水轮机更快。研究结果揭示了阻力型水平轴水轮机的水动力及尾流特性,为其优化设计和推广应用提供了一定的参考依据。     

抄取无石棉密封垫片的打浆设计及性能研究

采用抄取法制备无石棉胶乳密封垫片的过程中，纤维的分布形态对垫片性能有很大影响。设计了一个均匀实验表，确定4个自变量以及在自变量范围内的10个水平的工艺设计方案，对所制备的垫片进行了压缩回弹率及拉伸强度性能测试，并采用多重线性回归方法研究了各工艺参数与压缩回弹率及拉伸强度的关系。结果表明：打浆比压、打浆质量分数、打浆频率对垫片的性能影响很大。同时对垫片表面采用电镜测试得到SEM图，从测试结果可以看出，纤维分布形态与打浆工艺参数有着密切的联系。最后采用多目标优化函数对工艺参数进行了优化。