旋流作用下水基炭黑纳米流体集热性能研究

主动强化技术是提升集热器效率的有效手段。本研究利用管式有源强化集热装置,系统研究了旋流作用下辐照强度、纳米流体浓度、转子转速、转子数量及排布方式、转子颜色及类型等对水基炭黑纳米流体集热性能的影响。结果表明,光热转换效率随辐照强度的增加而显著增加;炭黑-胶原蛋白的加入使介质同时间段的全程光热转换效率提升了56.6%～216.7%,质量分数为0.005%的水基炭黑纳米流体光热转换效率最高的同时能效比也较高;转子转速在150 r/min时,全程光热转换效率最终提升了30.32%,继续提升转子转速不会增加纳米流体的集热效率;转子均匀排布时,将转子数量减少一半几乎不会影响集热效率;转子颜色及类型的搭配对不同浓度的纳米流体集热效率具有协同作用,黑色低流阻转子在纯水及高浓度纳米流体中集热效果较好,白色两叶片转子在中低浓度的纳米流体中集热效果较好。本研究明确了转子旋流下影响纳米流体集热性能的规律,为太阳能光热利用提供了新的思路。     

轮胎直压硫化内模温度的均匀性试验研究

研究电磁感应加热线圈的布线方式和绕组间隙对轮胎直压硫化内模电磁感应加热均匀性的影响。结果表明：电磁感应加热线圈的布线方式会对鼓瓦表面的温度场产生影响,2段式绕组电磁感应加热线圈的电磁感应加热均匀性最好;绕组间隙的变动会对鼓瓦表面的温度场产生巨大的影响,当绕组间隙为50 mm时,电磁感应加热线圈的电磁感应加热均匀性最好。     

狭缝式熔体微分电纺流量控制与射流均匀性研究

采用自主设计的狭缝式熔体微分静电纺丝装置纺聚丙烯（PP）材料,研究了进料时挤出机转速与流量的关系以及流量大小对于出料均匀性的影响．并探究了不同流量下的纺丝射流效果。试验结果表明：PP料流量随转速的增大而增大,当转速达到18r／min时,出料流量基本不变,此时料流量为1．74g／min,出料均匀性好,不随流量变化而变化;在纺丝电压45kV,电极板距离90mm,纺丝温度230℃的工艺条件下,当转速为12r／min即流量为1．14g／min时,纺丝射流效果最好。     

聚合物熔体微分静电纺电场对射流的影响及其物理模型

为研究电场强度及接收装置材质对无针静电纺丝射流效率和射流分布均匀性的影响,在提出的熔体微分直线静电纺丝装置上,通过改变纺丝电压和接收装置材质,分析了喷头端最大电场强度和电离电荷对射流效率及均匀性的影响。结果表明:喷头端电场强度越大,射流效率越高,射流分布越均匀;当接收端的局部电压高于喷头端的电压时,电离离子宏观上表现出向喷头端运动,会抑制射流的形成;在高压收集端铺设电阻值为2.7×10⁵ Ω的纸,可以实现电离电荷的二次均匀分布,消除局部离子流引起的射流缺失现象;在接收装置上铺设电阻值大于1.0×10¹¹ Ω的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)会增加纺丝回流的电阻,导致电荷在PET上聚集,反作用削弱喷头端的电场强度,引起射流效率的降低。     

中空电极板对狭缝式聚合物熔体微分电纺的影响

研究了电极板中空结构对熔体微分电纺过程的影响,探讨了中空宽度对射流数量、射流间距、纤维直径及均匀性的影响。结果表明:电极板采用中空结构时纺丝模头上所产生的射流数量多于实心电极板,且可有效提高电场击穿电压,验证了中空结构的可行性;电极板采用中空结构后,纤维平均直径及直径均匀性均有明显提高,但随着中空宽度继续增加,射流数量减小,射流间距及纤维平均直径增加且直径均匀性变差,从实验研究结果可知,电极板增加中空结构可提高纺丝效果及质量,但中空宽度不宜过大。