喷射腐蚀试验装置流体力学模型的建立与试验验证

设计了一套高速喷射腐蚀装置,喷射液流速度达150 m/s,并且在喷射过程中可以精确控制喷射速度。该装置能与电化学工作站联机,进行电化学测试。根据流体力学理论,建立喷射流体力学模型,确立了喷射速度、喷射冲击力和表面切应力与喷射压力之间的关系,并采用实验方法验证了流体力学模型的正确性。利用失重法和电化学方法,进行了喷射腐蚀实验。结果表明,由喷射液流产生的冲击力对喷射腐蚀及其形貌有很大的影响,并且与表面切应力共同作用引起阳极极化过程改变,加速电化学腐蚀。采用冲击力描述喷射腐蚀规律较表面切应力更为合理。     

异型盒包材料对卷烟含水率的影响

为研究异型盒包材料对烟支含水率的影响,建立了烟丝、卷烟纸、接装纸、硫酸纸、滤棒及盒包材料的等温吸附曲线,并通过DLP模型方程拟合水活度和含水率的相关性,验证拟合结果。根据质量守恒定律并结合DLP方程拟合结果,构建异型盒包体系内各物料含水率预测方法,开展方法的验证试验。结果表明,(1)利用DLP模型方程拟合烟丝及各烟用材料的等温吸附曲线,拟合结果的决定系数均大于0.999 0,且含水率实测值与预测值平均相对误差均在5%以内,说明方程具有较高的准确性;(2)相对湿度90%环境条件下,密封度良好的异型烟包在15 d内能较好地隔绝外部环境相对湿度的影响;(3)经不同相对湿度平衡后的盒包装入相同烟支,在18 d后体系内水分可达到充分平衡;(4)根据质量守恒定律并结合DLP方程拟合结果所优化的异型盒包体系内各物料含水率的预测方法具有较高的准确性,不同含水率的异型盒包材料对烟丝、滤棒及硫酸纸造成的影响不同,说明控制异型盒包材料含水率在合理范围内,可以使成品烟支含水率满足质量要求。     

微观组织对空化作用下不锈钢表层力学性质的影响

对比在空化作用下双相不锈钢和奥氏体不锈钢腐蚀表层力学性质的变化规律,研究了表层力学性质的劣化与空泡腐蚀质量损失、腐蚀微观形貌之间的关系。结果表明,在空化作用下,微观组织对不锈钢腐蚀表层力学性质(H/E)的影响随着表层深度的变化而显著。两种具有不同微观组织的不锈钢的空泡腐蚀形貌有明显的差异,但是都存在一个发生严重腐蚀失效的表层力学性质劣化阈值。一旦腐蚀表层力学性质的劣化低于劣化阈值,空泡腐蚀的质量损失急剧增大,空泡腐蚀形貌显著改变。这个阈值的数值与不锈钢的微观组织无关。     

锈蚀终结剂涂层的转化过程及其电化学行为

采用扫描电镜对锈蚀终结剂涂层的表面形貌进行分析,采用原子力显微镜技术研究了锈蚀终结剂涂层的转化过程。同时,利用电化学方法,研究了锈蚀终结剂涂层在腐蚀介质中的电化学行为。结果表明,在含锈蚀终结剂的涂层中,确实在发生一些化学反应,反应结果使得锈蚀终结剂涂层最终融为一体,成为均匀相。随着浸泡时间的延长,锈蚀终结剂涂层在开始阶段,其电化学反应阻抗随着浸泡时间增加而增大,当其浸泡超过48 h之后,随着浸泡时间的增加,电化学反应阻抗随着浸泡时间减小,耐蚀性降低。表明锈蚀终结剂在还原性环境中有更好的抗腐蚀作用,且需要配套防腐涂层才能具有很好的耐蚀性。     

基于数值仿真模拟的“五段式”加香滚筒设计

为解决传统“三段式”加香滚筒香料吸收率低等问题,采用数值仿真模拟技术,利用EDEM软件对加香滚筒内烟丝颗粒运动轨迹进行模拟,分别考察了导料板数量、混合段导料板高度和阻流段导料板轴向角度3个特征参数对滚筒内烟丝颗粒数量及停留时间的影响,并优化了烟丝抛撒路径;基于优化结果设计了“五段式”加香滚筒,并采用超声提取-气相色谱质谱联用法对引入的目标致香化合物薄荷醇和香茅醇进行定量分析。结果表明:①“五段式”滚筒与“三段式”滚筒相比,薄荷醇吸收率增幅22.56%,香茅醇吸收率增幅76.67%;改进前后各致香化合物的变异系数均在工艺质量要求的15%以内;②感官评价结果显示烟支嗅香浓郁,香气量充足,符合产品设计要求。该技术可为提升加香均匀性和香料吸收率提供支持。