超声施振深度和冷却方式对纯铝凝固组织的影响

在750℃对铝熔体施加功率为170 W的超声振动至其液相线温度,研究超声施振时工具杆的工作深度和熔体的不同冷却方式对铸锭凝固组织的影响,分析超声细化组织的机理.试验结果表明,经超声处理过的铝熔体凝固组织均得到不同程度的细化,超声的空化效应和声流效应对晶粒细化起主要作用.施振深度增加时,超声振动系统的机械品质因数降低,振动强度减小,输出振幅减小,超声细化效果减弱.超声细化晶粒存在一个最短必要时间,当冷却强度增大时,熔体凝固时间缩短,超声波的相对作用时间缩短,晶粒尺寸增大.     

施振功率与温度对工业纯铝凝固组织的影响

在工业纯铝的凝固过程中引入超声场,探讨了超声细化晶粒的机理,并具体研究了超声功率、导入声波的熔体温度区间对铸锭凝固组织的影响规律. 实验结果表明:铝熔体经超声处理后,凝固组织均得到显著细化,这主要取决于超声的空化效应和声流效应;超声功率增大时,组织细化程度提高,功率达到170W时细化效果最好,继续增大功率则细化作用减弱;施振温度区间对凝固组织的影响也有相似的规律,在合理的温度导入声波,晶粒能细化到最佳程度.     

超声对铝合金凝固传热与组织形成的影响与作用机制

分温度区间段对铝合金熔体实施超声波振动,研究不同阶段导入超声对熔体内部能量传递与铸锭组织的影响,并探索各个阶段相应的超声作用机制。研究结果表明:超声波作用于固液相区时产生的结晶体谐振效应促使其冷却速率大幅提高,并有效地细化凝固组织;在高于液相线温度区间,超声热效应使熔体的冷却速率略有降低,在液相中产生的超声空化效应能够扩大过冷区、提高形核率,取得显著的细晶效果,但这种细晶效果将随施振温度的提高而逐渐减弱。空化效应与谐振效应是在铝合金凝固过程不同阶段超声细晶的两个主导机制。     

超声铸造7050铝合金的微观组织和宏观偏析规律

采用不同功率超声对铝熔体进行处理,研究超声场对7050铝合金凝固组织和宏观偏析的影响规律.结果表明:超声振动产生的空化效应和声流效应影响熔体的凝固过程,合理功率的超声能有效细化晶粒、优化组织及改善宏观溶质分布.当超声功率达到170 W时,铸锭径向宏观偏析的弱化效果最好,Zn、Mg和Cu的偏析指数分别为0.0593、0.0565和0.0319;超声功率超过170 W,溶质元素在中心区域富集量显著提高,宏观偏析程度增大.     

低功率超声波去除铜绿微囊藻技术

针对富营养化水体中的藻污染问题,利用超声波在水中的机械效应和空化效应产生的高压、冲击波、声流和剪切等力学作用,研究不同超声频率、超声功率、超声时间对铜绿微囊藻的去除影响.结果表明,当超声频率为500 kHz,超声功率为80 W时,藻类的去除效果最好,超声5 min后,除藻率可达到94%,而且通过二次超声可进一步抑制残余藻类的生长,稳定除藻效果.最后,采用FDA-PI双色荧光法观察和识别经超声处理后藻细胞的存活形态和结构变化,研究超声除藻的作用机理.     

熔体超声波处理对超强铝合金组织和性能的作用

在7055铝合金液相线625℃以上,对7055铝合金熔体进行超声波预处理后模铸,研究超声熔体预处理对7055铝合金凝固组织和力学性能的影响.基于超声波对熔体产生的空化效应,讨论了熔体中微粒超声活化成为结晶核心,促进形核和细化晶粒的作用机制.显微组织观察和力学性能测试结果表明:经过超声波预处理后,7055铝合金晶粒明显细化,退火态延伸率和抗拉强度均大幅度提高.     

超声空化对大规格高强铝合金热顶铸造凝固组织的影响及作用机理

在直径为650 mm的高强铝合金热顶半连续铸造中施加多源超声波振动系统,考察多源超声场的施加对铸锭宏微观组织的影响,并分析热顶铸造过程中超声空化作用对熔体凝固的作用机理。研究结果表明:铸锭截面组织整体均匀细化,晶粒形状由发达的枝晶变为等轴枝晶,晶粒平均粒度减小了107μm,在超声辐射杆附近区域,细化效果最明显;在热顶铸造过程中,铝液中的超声空化范围主要在辐射杆附近有限区域内,故空化效应主要作用于液态金属中的异质颗粒,空化泡崩溃产生的冲击波增大了异质颗粒与液态金属的接触角,降低了形核所需自由能,促使异质形核发生,增大了形核率,细化了凝固组织。     

铅黄铜复合分离法除Pb工艺探讨

简述了目前国内外铅黄铜除Pb工艺的现状,在分析复合分离法除Pb的理论基础上得出了Ca元素除Pb的可行性.归纳总结了Si-Ca及Mg-Ca除Pb剂对除Pb效果的影响及对除Pb后合金性能的影响.Si-Ca除Pb剂除Pb后,黄铜熔体中的Pb脱除率达到83%,但除Pb后黄铜基体中Si含量超标;Mg-Ca除Pb剂除Pb后,黄铜熔体中的Pb脱除率达到77.3%,基体中添加的Mg与Cu形成Cu₂Mg金属间化合物,在切削过程中起到与游离Pb相似的润滑、断屑作用,从而实现铅黄铜的脱Pb及再生环保易切削黄铜的开发.     

镁合金熔体中超声空化泡行为的数值模拟

以超声空化理论为基础,应用Matlab软件对Rayleigh-Plesset方程进行了数值模拟计算,主要研究了不同超声条件(超声频率、声压幅值和空化泡初始平衡半径)对镁合金熔体中空化泡行为的影响,并且探讨了声压幅值和熔体主体温度对空化泡崩溃时的泡内温度和压力的影响.结果表明,较低的超声频率和熔体主体温度、较高的声压幅值以及小于或等于共振尺寸的空化泡初始平衡半径有利于超声空化效应.     

超声辐照降解水中三氯乙烯主要影响因素

采用超声辐照新技术降解水中三氯乙烯(TCE),实验研究了影响TCE降解速率的主要因素.结果表明:TCE降解率随初始浓度增加而减小,呈现准一级反应动力学特性;增加超声波输出功率可以明显提高TCE降解率,在60 min内TCE的去除率可达90%以上;空化气体对TCE降解率的影响顺序为Ar>O2 ～空气;自由基清除剂的加入对TCE的降解效果稍有影响,表明TCE的超声降解主要是在空化泡内以及空化泡的气-液界面内的高温热解,同时在超声降解TCE过程中也可能伴随着自由基氧化作用.     

超声-Fenton高级氧化降解淀粉废水的研究

采用超声与Fenton高级氧化技术联合处理实际高浓度玉米淀粉废水,超声波与Fenton试剂联合作用时,在超声波的作用下,极短时间(10μs)内形成空化气泡会发生空化现象.由于玉米淀粉浓度较高,在超声作用时有机物更容易发生碰撞,产生较多的自由基,使玉米淀粉废水中的有机物得到降解.最终达到较好的去除效果.通过单独超声实验得到最佳的超声时间为150 min,超声波频率为45 kHz,超声波功率为200 W,pH值为3;通过超声与超声-H2O2联合的对比实验,得出H2O2最佳投加量为40 mmol/L;通过单独加入Fenton试剂与超声-Fenton联合的对比实验,得出FeSO4最佳投加量为8 mmol/L.在最佳参数条件下,超声-Fenton法处理高浓度玉米淀粉废水,其COD去除率可达到92%.     

水听器法测量功率超声振动珩磨空化声场分布

为了直接、简便地研究功率超声振动珩磨作用下的空化效应,对其声场建立数学模型,采用水听器对功率超声振动空化声场参数进行了定点测量,对数学模型所得到的仿真结果进行验证。为了研究流体介质中超声空化声场的分布情况,采用水听器法对不同功率与不同种类液体介质中的辐射超声场进行了多点声压测量。通过对比试验数据分析发现,声波沿换能器截面方向成对称分布,沿换能器轴向方向随距离的增加而衰减;不同种类的液体介质也会影响声压的分布以及空化效应的强弱。该方法可以直观的评价超声振动珩磨作用下的空化声场的强度和分布情况,对后续研究超声珩磨的空化泡动力学行为以及对超声振动珩磨装置的优化设计具有一定的实际应用价值。     

Time difference based measurement of ultrasonic cavitations in wastewater treatment

Intensity of cavitation is significant in ultrasonic wastewater treatment, but is complicated to measure.A time difference based method of ultrasonic cavitation measurement is proposed.The time differences at different powers of 495kHz ultrasonic are measured in experiment in comparison with conductimetric method.Simulation results show that time difference and electrical conductivity are both approximately positive proportional to the ultrasonic power.The degradation of PNP solution verifies the availability in wastewater treatment by using ultrasonic.     

超声波提取枳椇多糖的工艺研究

为了优化超声波法提取枳椇果柄多糖的工艺条件,分析了不同超声波功率、超声波温度、料液比、超声波时间、提取次数对提取枳椇多糖的影响,确定了其中影响较大的四个因素,并设计L934正交试验。结果表明,超声波法提取枳椇多糖的最佳工艺为:以蒸馏水为提取溶剂,超声波功率为500 W,温度为70℃,料液比为1∶35,提取时间0.5 h,提取次数为2次。在此工艺下得到的多糖含量为27.949 mg/g,得率为30.83%。     

纸张超声波干燥速率的试验研究

为了解决目前造纸干燥部能耗较大的问题,对纸张超声波干燥过程中振板厚度、初始含水率、超声波功率的影响进行试验研究。采用自制纸张超声波干燥装置,利用超声波的机械效应和空化效应,通过含水率测量仪、电子天平等测量过程中纸张含水率的变化,通过计算得出干燥速率。试验发现当功率固定为200 W时,振板厚度为2 mm,最佳超声波频率为22.6 kHz时,干燥效率达到最高;超声波干燥速率在1 s内达到最大,随着含水率的下降,干燥速率也迅速减小,并基本稳定;干燥速率随着功率的增大呈现出先增大后减小的变化趋势,且两者保持非线性变化关系,当超声波功率为540 W时,超声波干燥速率最佳。结果表明,超声波干燥可作为高效率阶段性干燥,在压榨部与烘干部之间进行辅助干燥,从而减小烘干部长度。     

GW103K镁合金熔体超声净化工艺

采用了超声场来处理GW103K镁合金熔体,考察了超声功率和超声处理温度对镁合金熔体净化效果的影响.研究结果表明:熔体净化程度与超声施加功率和熔体温度有关,温度太低和功率太大都不利于超声净化.在本实验条件下:680℃时,超声功率200W,处理时间60s净化效果比较明显;710和730℃时,超声功率160W,处理时间60 ...     

响应面法优化地榆原花青素超声提取工艺

以乙醇为提取剂,采用超声辅助法对地榆根中原花青素提取工艺进行研究.在研究地榆根粒度、液料比、超声功率、超声时间、提取次数等单因素对花青素提取率影响的基础上,运用Box-Behnken中心组合试验和响应曲面法分析了液料比、超声波功率、超声时间3个因素对原花青素提取率的影响,并优化了提取工艺.结果表明:超声辅助对地榆根中原花青素提取的最佳工艺条件为液料比30.81∶1(m L∶g),功率320 W,时间42.97 min,在此工艺条件下,地榆根原花青素的提取率为4.86%.     

超声波法提取玉米芯木聚糖的研究

考察了用超声波法提取玉米芯木聚糖时各因素对提取率的影响。并通过正交实验确定了提取过程的最优条件：时间30min,原料质量分数3.23%,功率280W,温度60℃。在此条件下,用7%（质量分数）的NaOH提取,木聚糖的提取率可达29.34%。玉米芯经过水煮后,木聚糖提取率为33.01%。与常规提取法相比,超声波法具有耗时少的优点。