PA热熔胶颗粒的压缩空气干燥模型

针对塑料工业中塑料颗粒干燥问题，研究了以压缩空气作为风源的热风干燥特性及其数学模型，为聚酰胺(PA)热熔胶颗粒干燥工艺提供参考。采用正交试验探索温度及风压对干燥的影响，比较了11种薄层干燥模型的适用性。结果得出不同风温下的水分有效扩散系数D_eff为1.0×10^-9～3.2×10^-9 m²/s。PA热熔胶颗粒的干燥活化能E_a为36.438 kJ/mol。描述干燥特性的最佳模型为Logarithmic模型，并进一步给出了0.25 MPa风压下与温度相关的干燥数学模型。     

茭白片热风对流干燥模型与传质性能

为了探讨茭白干燥的传递特性,在对流热风干燥实验装置中进行了茭白片薄层干燥实验,研究了干燥温度、片的厚度对干燥过程的影响,将试验的水分比与数学模型进行了拟合,计算了不同温度下的水分扩散系数,并关联了其与干燥温度的关系.结果表明:干燥温度对干燥过程影响显著,薄片有利于水分扩散:用Page模型来描述茭白片热风干燥动力学令人满意;茭白片厚度为0.003m时,随风温升高,水分扩散系数从3.440×10-9 m2·s-1增大到6.357×10-9m2·s-1,并符合阿累尼乌斯方程,活化能为27.86 kj·mol-1.相同温度下,物料中水分的扩散系数基本不受厚度影响.     

湍动流化床内固体颗粒扩散系数

将高速摄影及基于互相关原理的图像处理技术与颗粒扩散规律的研究进行结合,对湍动流化床中甲醇制烯烃催化剂SAPO-34颗粒的扩散系数进行了实验研究。实验表明,对于Geldart A类的SAPO-34颗粒,颗粒纵向扩散系数在10^-2～10^-1 m²·s^-1量级之间,横向扩散系数在10^-3～10^-2 m²·s^-1量级之间,两者均随流化风速的上升而增大。另外,在相同的流化风速下,粒径较小的颗粒具有更大的扩散系数。该结果对湍动床颗粒运动规律的研究有一定意义。     

MVR空心桨叶干燥污泥的特性及动力学

基于空心桨叶干燥机建立了一套机械蒸汽再压缩式热泵干燥系统,将相同质量的污泥(100±0.1)kg,在真空压力约为95kPa、压缩机出口蒸汽温度为95~115℃进行恒温干燥实验,从而得到污泥干燥过程中含水率以及干燥速率等变化曲线,压缩机出口蒸汽温度为95~115℃,污泥临界湿含量从0.22增加到0.34。引入5种常用的污泥干燥模型,利用Origin软件对实验数据进行分段拟合分析,得到污泥加速阶段和降速阶段的干燥动力学模型MR=exp(-ktⁿ)。以分段函数形式表示的干燥方程分别为:MR=exp[-(2.78×10^-4T-0.01896)t^1.596],(加速阶段);MR=0.894-0.564(1.737×10^-4T-8.05×10^-3)t(恒速阶段);MR=exp[-(2.26×10^-4T-0.01365)t^1.984](降速阶段)。对实验得到的干燥模型进行验证,计算得到各干燥阶段污泥湿含量平均相对误差,并将实验所得干燥曲线和干燥速率曲线与模型计算值进行比较,可以看出分段处理能较好的描述污泥干燥规律。     

基于超声技术的沉浸式换热器强化传热研究

针对沉浸式换热器管外强化传热的问题,采用振动壁面的方式向换热器内输入超声波,研究了超声外场对沉浸式换热器内的管外流动、空化现象以及传热强化的作用。超声作用在流体中能够产生空化现象和声流的传播。其空化作用使得邻近振动面的流体发生液气相变,在远离振子的区域发生微小气泡的膨胀,换热器管外流体区域的平均气体体积分数由未加载超声时的0.01302最大增至0.01359。声流现象使得换热器管外流体的流速具有和超声波相同的脉动变化特性,呈高低速相间分布流向换热器两侧,最低速度接近0,最高速度4.93 m·s^-1,平均流速由0.0248 m·s^-1增至0.102 m·s^-1,超声作用效果显著。在空化和声流的双重作用下,换热管外表面湍动能均值由2.090×10^-4 m²·s^-2增大至0.01847 m²·s^-2,表明换热管外表面流体受到扰动增强,换热管外表面对流传热系数由1634.533 W·m^-2·K^-1增大至2031.069 W·m^-2·K^-1,传热强化比率达24.26%。本研究对超声技术在沉浸式换热器内的应用具有重要意义。     

中生界高温高压测试试井曲线特征

渤海湾海上葵花岛中生界油藏储层埋藏深、成藏条件复杂,物性差,孔隙度、渗透率较低。经过试油测试测量之后,日产气无阻流量达到19.9×10⁴m³,且压力稳定,试井曲线采用变井储+双孔+无限大油藏模型求取地层参数,获得气有效渗透率0.0076×10^-3μm²,流动系数0.45×10^-3μm²·m/(mPa·s),表皮系数-2.82,探测半径8.83m。参数结果表明,该储层物性差,属于特低渗透层,但近井筒储层较为完善,无污染。     

温度和相对湿度对褐煤干燥动力学特性的影响

为确定褐煤干燥最佳工艺参数,在恒温恒湿热风干燥实验台上进行了温度为50～90℃,相对湿度为10％～30％条件下的褐煤颗粒热风干燥实验.将实验数据与9种经验、半经验模型进行拟合,利用相关系数、方差、均方根误差3种统计学参数对不同模型进行评价.结果表明:Page模型相比其他模型更适合用于描述干燥过程中褐煤颗粒水分随时间的变...     

粘胶短纤维的热风干燥特性研究

利用自行研制的热风干燥实验装置研究了热风温度、纤维层厚度、热风速度、纤维层含水率等对粘胶短纤维干燥特性的影响规律。结果表明:粘胶短纤维的热风干燥过程可依次分为4个阶段,即蒸发预热段、表面自由水分干燥段、纤维内部自由水分干燥段和纤维内部结合水分干燥段;热风温度对纤维第2阶段干燥速率的影响很大,100~140℃的含水率相差37.3%,对后面阶段的干燥速率影响较小,最佳热风温度为120℃;纤维层厚度对粘胶短纤维的第3阶段干燥速率略有影响,纤维层厚度以12 cm为宜;热风速度对短纤维干燥速率的影响很大,热风速度以2.0 m/s为宜,纤维层含水率对第2和第3阶段的干燥速率影响较大,应尽量减少纤维层的表面含水率。     

高屏蔽耐温酚醛环氧重防腐涂料的制备及性能研究

针对大型海水淡化关键设备制造成本高、防腐期效短等问题，基于金属表面屏蔽阻隔原理，采用酚醛改性环氧树脂和改性聚酰胺为基料，以氧化铁红、硫酸钡、片状填料等为防腐填料，获得应用于新型低合金耐蚀钢或碳钢基材表面的高屏蔽耐温酚醛环氧重防腐涂料。实验结果表明：该涂料吸水率 1. 2%，抗氯离子渗透性 0. 9×10^-3 mg/cm²·d，柔韧性 1 mm，耐冲击性 50 cm，耐 88 ℃海水浸泡 6 000 h，耐盐雾 10 000 h，涂层耐阴极剥离性能测试被剥离涂层距人造漏涂孔外缘平均距离为 4. 5 mm，经 33 d 88 ℃海水浸泡 0. 01 Hz低频阻抗（ |Z|_{0. 01 Hz}）条件下该涂层电化学交流阻抗值由 8. 28×10¹⁰ Ω·cm²降为 1. 18×10⁸ Ω·cm²，且曲线平滑，说明该涂层具备优异的防腐性能。     

高压静电场对纤维素Iβ中甲醛扩散的影响

采用分子动力学的方法,进行了在不同高压电场作用下,甲醛分子在纤维素Iβ中扩散运动的模拟。结果表明：当电场强度从0增大到10⁹ V·m^-1时,扩散系数由5.64×10^-10 m²·s^-1增大到7.768×10^-10 m²·s^-1,增大了约38%,说明高压静电场加强了甲醛分子在纤维素Iβ中的扩散运动,提高了扩散系数;电场强度能有限增强纤维素链的整体移动,并不会破坏纤维素的稳定性;高压静电场的施加,改变了甲醛分子与纤维素Iβ相互作用,提高了静电作用、范德华作用和总相互作用。     

不同波纹壁面微细通道沸腾曲线及沸腾起始点研究

为了探究不同壁面微细通道内质量通量对沸腾起始点的影响,利用计算机数控技术制得3种不同波纹壁面的微细通道,以R141b为实验工质,在入口温度为33℃、压力为60kPa的工况下,调节加热板的功率,在质量通量为203.75kg/(m²·s)、255.68kg/(m²·s)、307.61kg/(m²·s)、358.59kg/(m²·s)和409.57kg/(m²·s)的条件下分别测定3种不同波纹壁面沸腾曲线。通过分析3种微细通道不同质量通量下的沸腾曲线,归纳ONB点的过热度和热通量变化规律,进一步比较在同一质量通量下不同壁面微细通道的沸腾曲线,分析波纹壁面沸腾起始点的过热度减小的原因,最后将实验值与现有的ONB预测模型进行对比,发现Hsu模型预测效果整体较好,但该模型没有关联质量通量因素,本文对3种波纹壁面不同质量通量作用下ONB预测模型进行了研究。研究结果表明：同一种壁面微细通道,随着质量通量增大,ONB点壁面过热度减小;相同质量通量下普通微细通道ONB点的过热度最高,正弦微细通道次...     

亲水无纺布PVC复合规整填料除湿性能实验

将亲水无纺布PVC复合规整填料作为溶液除湿塔芯体,开展亲水无纺布PVC复合规整填料除湿性能实验,分析在不同空气流量、溶液流量、溶液温度下,亲水无纺布PVC复合规整填料除湿率、除湿效率、传质系数和传热系数的变化。在实验条件下,除湿率、除湿效率、传质系数、传热系数最大值分别为11.05 g·kg^-1、86.7%、12.95 g·(m²·s)^-1、10.33 W·(m²·℃)^-1;与CELdek规整填料和塑料波纹孔板填料相比,亲水无纺布PVC复合规整填料除湿性能最优。对实验数据回归分析,得到亲水无纺布PVC复合规整填料除湿效率实验关联式。     

鼓泡反应器中仿生催化环己烯环氧化的动力学研究

研究针对仿生催化环己烯环氧化工艺,从气液反应传质强化出发,进行了鼓泡反应器中的环己烯环氧化动力学研究。研究得出,环己烯的反应级数为1.0,活化能为54.58kJ/mol,指前因子为1.8×10⁵ s^-1。异丁醛的反应级数为1.5,活化能为28.5kJ/mol,指前因子为9.2×10³ s^-1,2-环己烯醇的生成速率为1.0×10^-4mol/(L·min),2-环己烯酮生成速率为3.0×10^-4mol/(L·min),2种副产物反应级数均为0级。反应动力学符合米氏方程。     

基于薄层干燥模型的褐煤干燥动力学研究

在不同颗粒直径和不同的干燥介质温度下,对褐煤进行干燥动力学实验研究。得到了褐煤的干燥曲线和干燥速率曲线,采用薄层干燥模型对实验数据进行模拟,得到了褐煤的干燥方程和干燥速率方程。提出了褐煤干燥速率常数的经验公式k=A exp[（-E_v（1+C_dlnd））/（RT）],其中指前因子A=5.819min^-1,界面蒸发活化能E_v=21347.5KJ/mol,经验常数C_d=0.0409m^-1,干燥时间指数n=1.516。     

基于响应面法优化航天电连接器的封接工艺研究

以电子玻璃为密封材料的航天电连接器在航空航天领域中得到了广泛应用。本文以电子玻璃密封航天电连接器的气密性为优化目标，对电连接器的封接工艺进行优化。以电连接器的漏率为响应目标函数，运用Box-Behnken试验与响应面分析，对封接工艺条件进行评价。建立二次多项式回归方程模型，对回归方程进行方差分析与系统性检验，并对封接温度、保温时间和氮气流量等工艺参数进行优化。结果表明，最佳封接工艺条件为升温速率10℃/min、封接温度944℃、保温时间32 min、氮气流量1 408 L/h、降温速率10℃/min,该条件下航天电连接器的平均漏率为4.07×10^-10 Pa·m³·s^-1,与回归模型预测值相符。玻璃与金属封接的机理为玻璃与金属的化学键合与物理啮合，以及玻璃与金属氧化物的良好润湿。     

超临界二氧化碳管道腐蚀特性研究

超临界CO₂在输送过程中会腐蚀管道内壁，研究其腐蚀特性可指导管道完整性管理。针对X70钢材管道，建立了超临界CO₂管道腐蚀模型，分析了不同工况下超临界CO₂对管道的腐蚀行为。结果表明，超临界态CO₂对X70钢的腐蚀程度高于气态CO₂。随着温度的升高，腐蚀速率先快速升高，达到80℃后腐蚀速率反而下降，建议输送温度低于40℃。随着流速的升高，腐蚀速率升高缓慢，达到2.5m·s^-1后腐蚀速率快速升高，达到4m·s^-1后腐蚀速率升高再次变缓，建议输送速度低于2.5m·s^-1。     

ZrW2O8/Cu复合材料的制备与热膨胀性能分析

研究采用放电等离子烧结法在600℃的低温下制备了高致密的ZrW₂O₈/Cu复合材料及其功能梯度材料。XRD分析表明ZrW₂O₈/Cu复合材料结晶性良好没有不纯物质产生。SEM显示ZrW₂O₈/Cu功能梯度材料在不同体积分数界面处实现了成分和微观组织的梯度过渡。热机械分析表明不同体积分数的ZrW₂O₈/Cu复合材料的热膨胀曲线与使用混合定律和Turner模型的预测基本一致，而且测量的ZrW₂O₈/Cu复合材料的热膨胀系数通过增加铜的含量可以从-7.96×10^-6/℃(ZrW₂O₈)变化到2.98×10^-6/℃(30 vol%ZrW₂O₈/70vol%Cu)再变为极大值的11.6×10^-6/℃(70vol%ZrW_...     

硬化水泥浆体气体渗透特征研究

渗透性直接决定了有害物质在混凝土等水泥基材料中的传输速度,是影响混凝土耐久性的关键指标。基于水泥浆体三维孔隙结构和压汞试验数据,分别采用Katz-Thompson方程和格子Boltzmann方法模拟计算水泥浆体试样的渗透率,并与气体渗透测试结果进行对比,其结果表明:硬化水泥净浆气体渗透率测试结果为3.82×10^-18~7.29×10^-18 m²;Katz-Thompson方程的预测结果仅具有数量级的准确度,不能真实准确地预测水泥浆体孔隙结构的渗透率;格子Boltzmann方法能够准确地预测水泥浆体的本质渗透率,为4.88×10^-19~15.48×10^-19 m²;气体渗透测试结果比模拟结果高约2~10倍,表明水泥浆体中毛细孔依然是渗透的主要路径,而气孔和微裂缝仅在局部起到了提高气体渗透率的作用。     

生物质型煤热风干燥特性及模型研究

为降低生物质型煤干燥成本,提高干燥效率,研究热风干燥风速和温度对热风干燥特性的影响,拟合了生物质型煤在不同热风干燥条件下水分随时间变化的模拟曲线。结果表明:生物质型煤与多数多孔介质类似,干燥过程可分为加速干燥、恒速干燥、降速干燥3个阶段,其中恒速干燥阶段的干燥时间约25 min;热风温度越高,风速越大,生物质型煤的干燥速率越大,干燥时间越短,干燥时的裂纹率也越高。当干燥温度180℃,风速1.2 m/s时,生物质型煤热风干燥效果较好,干燥热效率最高为48.34%。通过对不同温度、风速条件下的生物质型煤干燥试验数据与常用干燥模型进行拟合分析,发现Sabbet干燥模型拟合度最好,当干燥温度180℃,风速1.2 m/s时相关性系数为0.997,二者相关性显著,因此Sabbet干燥模型可较好地反映生物质型煤在不同温度、风速下的干燥特性。     

氧化石墨烯/聚酰亚胺复合膜的制备及其纳滤分离性能的研究

本文以均苯四甲基酸酐(PMDA)、4,4-二氨基二苯醚(ODA)作为原料，在合成过程中加入氧化石墨烯进行掺杂，制备出氧化石墨烯/聚酰亚胺复合膜，并考察了其纳滤分离性能。结果表明，在1.6MPa，膜面流速为0.25m·s^-1，操作温度20℃的条件下，膜通量为46.9L·(m²·h)^-1,Ca²⁺、Mg²⁺截留率分别为91.21%和77.78%；对比相同条件下的纯聚酰亚胺纳滤膜，膜通量提升33.47%,Ca²⁺、Mg²⁺截留率分别提升了13.28%和18.98%。因为氧化石墨烯具有很高的比表面积，并且在表面具有大量的亲水基团等特殊结构，所以通过掺杂可以明显提高聚酰亚胺纳滤膜的分离性能。