活性炭表面性质定向调控技术研究进展

从表面物理结构调控,表面化学性质调控以及其他表面改性方法 3方面,综述了活性炭定向调控技术,分析了国内外研究成果及各种改性方法的优缺点,并对活性炭产业未来发展方向进行了展望。指出提高改性方法的科学性、定向性、可操作性,形成廉价、高效、利用范围广泛且环境友好的改性产品,是活性炭行业未来的发展方向。     

制备条件对二氧化铈稀土抛光粉性能的影响

以硝酸铈作为铈源,以沉淀法制备了二氧化铈稀土抛光粉。针对该方法所涉及的氟化、反应环境、焙烧温度等主要工艺条件进行了深入研究,将微波环境与氟化条件组合起来进行研究。对制得的抛光粉用X-射线衍射仪、扫描电镜、激光粒度仪和电位分析仪等手段进行表征。结果表明,氟化可使产品获得规整圆润利于抛光的形貌。微波反应环境可使样品获得较高结晶度以及利于抛光的较好晶型,可减小样品颗粒的团聚,细化产品颗粒。在此最佳制备条件基础上,进一步进行焙烧温度的研究。结果表明,微波反应环境中氟化产品在焙烧温度为850℃～960℃时可以得到较好的结晶度与晶型,较小的晶粒尺寸,其中在900℃时可以得到最佳的颗粒形貌以及粒度分布。     

Al、Cr、Fe掺杂对KDP(001)晶面力学性能影响的第一性原理研究

本工作采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,对KDP(001)晶面及三价金属Al、Cr、Fe掺杂KDP(001)晶面的拉伸、剪切应力-应变曲线进行了模拟研究,并对其理想强度、径向分布函数、电子态密度、电荷密度分布进行了分析。研究结果表明,Al、Cr、Fe掺杂KDP晶体后晶格常数只略微增大,掺杂后费米能级附近主要由掺杂元素的Al-3s、Cr-3d、Fe-3d电子轨道占据,且O-2p轨道向低能级移动,结构变稳定。三种掺杂体系沿[001]向和[100]向的拉伸、剪切弹性模量、理想强度均高于KDP晶体,而三种掺杂体系的[110]向剪切弹性模量、理想强度几乎不变。在[001]向拉伸应力作用下,理想及掺杂KDP晶体始终保持四方晶系结构不变。KDP晶体的态密度分布几乎不变,Al、Cr、Fe掺杂体系的O-2p轨道由低能级向高能级移动,结构变得不稳定。[100]向和[110]向剪切作用下,理想及掺杂体系均由四方晶系转化为单斜晶系。理想及Cr掺杂KDP晶体的态密度分布几乎不变,Al、Fe掺杂体系的O-2p轨道由高能级向低能级移动,结构变稳定。KDP晶体容易沿[110]向发生剪切变形。     

环形布水器对蓄热水箱释热性能影响的研究

搭建蓄热水箱性能测试平台,设计1种新型的环形布水器进水装置,分别对直接进水、盒型进水结构以及布水器进水结构3种水箱进行实验,并建立蓄热水箱三维结构模型,利用FLUENT进行模拟仿真,进一步观察内部水体的流动情况和分层现象.水箱初始温度设为80℃,进口温度30℃,对比不同流速工况下蓄热水箱的温度曲线、平均温度、释热效率和温度云图来探究分层现象和释热性能.结果表明:在流速较低的情况下盒型进水结构水箱综合性能优于环形布水器水箱,但随着流速的增大,盒型进水结构热性能下降,而环形布水器水箱能够保持较好的热性能,随着流速的增大,进水水流对内部温度层扰动越大,不利于温度分层的形成.     

基于DEFORM 3D仿真的冷锯机锯切工艺参数的研究

针对冷锯机在锯切H型钢生产过程中存在的锯片磨损快、工件断面出现毛刺等问题,运用DEFORM-3D有限元模拟仿真软件,模拟锯片锯切H型钢的过程,改变模拟过程中的锯切锯片转速、进给速度和锯切位置,通过锯切力的变化,找到最合理的锯切工艺参数,提高生产效率,抑制毛刺的产生,延长锯片使用寿命。     

双水箱蓄热供暖系统容积优化研究

为了研究双水箱蓄热供暖系统的水箱体积对系统的影响,基于包头某办公建筑研究双水箱蓄热供暖系统的性能。利用TRNSYSY仿真软件建立双水箱蓄热供暖系统仿真模型,通过误差分析验证了模型的正确性。基于建立的仿真模型以系统的经济性和室内热舒适性为优化指标,对系统进行优化。结果表明：在此实验条件下,集热器面积与水箱总体积不变,集热水箱与供暖水箱体积比为1.5时系统性能最优,此时系统与优化前相比较太阳能保证率增加2.35%,辅助热源的能耗降低15.02%。     

活塞式膨胀机的性能分析与试验验证

针对活塞式膨胀机的工作过程,利用能量方程、气体状态方程、拉格朗日方程等建立了非线性瞬时的热力学和动力学模型,实现对系统的精确建模和性能研究。利用MATLAB/Simulink得到的仿真转速/功率与实验平台测得的转速/功率进行比较,验证了数学模型的正确性。通过仿真模型研究了进气压力、负载扭矩对活塞式膨胀机系统性能的影响,并分析了进气温度对系统性能的影响。研究表明:在一定压力条件范围内,随着负载扭矩的增加,活塞式膨胀机的输出功率和效率分别增大到一定峰值后减小,最大峰值功率为3.97 kW,最大峰值效率为38.8%;负载扭矩40 N·m,进气压力2 MPa时,排气阶段的压力为 0.55 MPa,占进气压力的27.8%;提高进气温度会提高系统的输出功率和效率。     

基于分层蓄热水箱的相变球释热实验研究

相变蓄热水箱可有效调节集热器和负载端之间供求不匹配的矛盾,设计了环形布水器进水结构和蓄热水箱,并搭建相变蓄热水箱性能测试平台,对比直进型蓄热水箱和环形布水器蓄热水箱的温度分层,探究孔隙率、进水流速和变温进水等变量下相变蓄热水箱的热分层和相变球的释热性能。实验研究表明：环形布水器能有效抑制进水水流对温度场的扰动,保持良好的温度分层,使相变球逐层放热,增大相变球与传热流体（HTF）的温差,提高释热效率,保证高温水能够源源不断地提供给用户端;孔隙率越小分层效果越好;流速越大分层效果越差,但是释热效率有所提高;变温进水比恒温进水,释热时间延长约40%。     

楔形板式相变单元蓄热过程的数值模拟及试验验证

为了保持板式相变单元易加工、组配灵活等特性的同时提高矩形板式单元的蓄热性能,在普通矩形储能单元的基础上调整纵向体积分布设计了一种楔形板式相变单元,通过FLUENT软件模拟2种单元所属蓄热装置在不同入口温度和不同入口流速下的蓄热过程,并通过试验研究得到了2种装置内PCM在不同工况下的温度曲线.研究表明:相对于矩形单元,楔...