喷淋液滴在空气环境下的运动特性

本文以喷淋液滴在空气环境下运动特性为工程背景，建立单个液滴在常温、常压空气环境中的动量方程，分析液滴沉降特性、追赶特性及运动轨迹行为。计算结果表明，不同喷淋液滴初始条件下，短时间内存在重力大于曳力和重力小于曳力两种情况，但最终减速液滴均会达到受力平衡状态；液滴离开喷淋头后，垂向位移均迅速增大，液滴粒径越大、初始速度越大，垂向位移增长的速率也越大，达到相同位移的用时越短；液滴尺寸、初始速度相差越大，液滴追赶所用的时间越短，追赶位移越小，液滴尺寸、初始速度越接近，液滴追赶所用的时间越长，追赶位移越大；液滴初始速度越大、初始直径越大、喷射角度越大，横向速度消失越慢，达到的横向位移越大，喷射液滴覆盖的面积也越大。计算结果有助于优化工程实际中喷淋系统的设计与布置。     

铜吡啶配合物催化合成1-甲氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-醇

目前1-烷氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶基化合物的合成主要是以醛酮法为主。醇法合成虽然醇价格便宜，但合成效率很低。为解决这一问题，本文对醇法合成工艺进行了深入探讨，并以乙醇和4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基（ZJ-701）为原料，30%过氧化氢为氧化剂，氯化铜和吡啶配合物为催化剂，通过氧化和自由基偶合合成了1-甲氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-醇，通过红外光谱、核磁共振谱和质谱表征了其结构。通过实验进一步优化了反应时间、温度等一系列合成条件。研究结果表明：当反应时间为12h，反应温度为78℃，n(ZJ-701)∶n(乙醇)∶n(H₂O₂)∶n(CuCl₂)∶n(吡啶)=1∶39.25∶17.01∶0.034∶0.36时，产品产率最高，为60.6%，质量分数为98.8%，熔点为87～90℃。该方法具有原料乙醇便宜易得、反应条件温和、产品提纯容易等优点。     

压缩变形温度对车用贝氏体钢动力学及组织演变的影响

利用热模拟实验机研究不同压缩变形温度下车用贝氏体钢的相变规律,并分析其相变动力学及组织演变。研究结果表明:经过中、低温变形处理的试样曲线表现为抛物线上升。经过300与500℃变形处理后,贝氏体的相变速率增大,形成了更多铁素体;在700与850℃下,试样中贝氏体含有的铁素体比例比未进行变形处理的试样更低。经过变形处理的试样中贝氏体的形核位置包括晶内的剪切带(SB)、奥氏体晶界(AGB)、贝氏体板条晶棱(GE);经回复处理后,晶内剪切带的缺陷数量也明显减少,降低了晶内贝氏体板条含量;经过低温变形处理可以使晶内的剪切带数量增加。试样进行等温处理生成了板条状贝氏体组织。经过低温变形的试样生成短粗状的贝氏体板条,当随变形温度升高后,铁素体板条的厚度不断减小。     

α-磷酸锆@磺酸基固体酸催化剂的表征及其催化酯化反应的研究

以层状结构的α-磷酸锆为载体,用四正丁基氢氧化铵对其剥离改性,再连接上γ-巯丙基三乙氧基硅烷(KH-580),通过氧化和酸化两步,制备出一种新型的固体酸催化剂α-磷酸锆@磺酸基。通过XRD、SEM、BET、TGA、FT-IR等手段对该催化剂进行表征。结果表明:制备的催化剂比表面积增大,结晶度降低,酸强为2. 43 mmol/g; FT-IR表征显示—SO_3H的存在,证明α-磷酸锆被成功磺化。将该催化剂应用于月桂酸与甲醇的催化酯化反应中,对反应条件进行优化,发现在反应温度90℃、反应时间5 h、酸醇摩尔比1∶30、催化剂用量3%(以月桂酸质量计)时,酯化率达到97%以上。该催化剂使用3次后,仍然保持着较高的催化活性,酯化率为87. 48%。     

货运铁路专用线直线段钢轨磨耗仿真分析

采用UM动力学软件,建立了三维空间铁路钢轨磨耗模型,分析了红柠铁路专用线部分直线段的钢轨磨耗情况,对比实测结果,验证了模型的有效性,从而为研究曲线线路提供依据。     

高性能多孔Fe/N共掺杂碳纳米管电催化剂研究

开发高性能、低成本的氧还原催化剂是降低燃料电池成本的关键之一。过渡金属-氮-碳材料具有催化活性高、成本低、环境友好等优点，被认为具有广阔的应用前景。该文提出了一种简单的聚多巴胺改性碳纳米管的方法，在碳纳米管（CNTs）表面包覆聚多巴胺（PDA），通过高温裂解CNTs@PDA和FeCl₃复合物制备多孔CNTs@Fe/N/C电催化剂。用TEM、BET、Raman和XPS对制备的催化剂的形貌和组成进行了表征。电化学结果表明，CNTs@40% Fe/N/C催化剂的半波电位高达0.881 V，接近于商业化Pt/C催化剂。此外，CNTs@40% Fe/N/C催化剂亦具备优异的抗甲醇干扰性及稳定性，是一种有良好实际应用前景的燃料电池非贵金属氧还原电催化剂。     

酯交换合成乙二醇二乙酸酯反应精馏研究

采用反应精馏技术以乙二醇和乙酸仲丁酯为原料,通过酯交换合成乙二醇二乙酸酯。使用Aspen Plus对反应精馏塔进行模拟与优化,其结果为:操作压力为70 kPa,精馏段理论板数为4,反应段理论板数为15,提馏段理论板数为4,酯醇摩尔比为3∶1,回流比为2,该条件下,乙二醇转化率和塔釜乙二醇二乙酸酯质量分数达99%以上。在模拟基础上,进行反应精馏小试实验,最终确定全塔26节塔节,乙二醇和乙酸仲丁酯分别在第4节和第23节进料,全塔操作压力为70 kPa,酯醇摩尔比为3∶1。回流比为2,乙二醇转化率为98.17%,塔釜乙二醇二乙酸酯质量分数为97.54%。实验与模拟结果在误差范围内,验证了模拟计算的可靠性,为工业化提供了理论基础。