轴向出流的单腔压电泵结构设计与性能研究

为提高压电泵的输出性能,设计了一种新型轴向出流的单腔有阀压电泵。泵体结构主要由3部分构成,即固定压电振子的上盖、带有腔体结构和被动截止阀的中间体及起压紧和密封作用的下盖。轴向出流的单腔压电泵的结构是将进口阀安装在圆柱形腔体的中心位置,保证进口管的轴线与压电振子垂直,出口阀安装在泵腔外,通过导流槽与泵腔连接,形成轴向进出流方式。将轴向出流的单腔压电泵和早期设计的侧向出流压电泵进行输出性能测试,试验发现,在低频工作阶段,侧向出流的单腔压电泵输出效果要略高于轴向出流,在高频工作阶段,后者要高于前者,而在整个40~400 Hz测试范围内,后者输出的液体压力都要高于前者。     

半纤维素/TiO2复合凝胶的光催化降解性能

以半纤维素和TiO₂纳米粒子为原料制得半纤维素/TiO₂复合凝胶。分别用红外光谱分析和扫描电镜对复合水凝胶进行了表征,分析表明半纤维素上成功接枝聚丙烯酸,凝胶呈现多孔结构,且随着TiO₂含量的增加凝胶孔径减小。考察了半纤维素/TiO₂复合凝胶的溶胀性能以及对亚甲基蓝的光催化降解性能,研究表明半纤维素/TiO₂复合凝胶的溶胀率随着TiO₂粒子含量的增加而减小,随着pH的增大先增大后减小;对亚甲基蓝染料的降解率随着TiO₂含量的增加先增大后减小,随着pH的增大先增大后减小,随着亚甲基蓝初始浓度的增大而增大。     

微波热解生物质废弃物的研究

利用微波热裂解生物质废弃物,使其转化为可直接利用的能源,是一种非常重要的处理工艺。运用自行研发的单模谐振腔微波设备对生物质废弃物进行热解反应试验,考察了微波功率、反应时间、含水率和物料粒径对木屑热解的影响,得到较优的反应工艺条件:微波功率为2.0 kW,反应时间为8 min,含水量为20%,物料粒径为0.5~0.8 mm。分析研究了固、液、气3种热解产物:固体产物(炭)的性质得到了改善;生物油主要是芳香烃类化合物和呋喃类化合物的复杂混合物;热解气体产物主要为CO,CO2,甲烷等,热值相对较高。     

四腔串联压电泵的结构设计与性能分析

为提高压电泵的输出压力,结合多腔体串联压电泵的工作特点,采用一种带有伞形截止阀的方式,设计了一种堆叠式四腔串联压电泵。该种结构设计使泵具有结构紧凑,腔体内流道较短,几何体积较小等优点。对四腔串联压电泵在不同个数振子驱动下进行输出流量与输出压力测试,结果发现,多振子工作时输出流量约为单个振子工作时输出流量2n~(1/2)倍(n为驱动振子个数),当2个或3个振子工作时,输出压力约为n倍。在110 V正弦交流电驱动下,所设计的四腔串联压电泵最大输出水的流量可达980 mL/min,最大输出压力可达123 kPa。     

秸秆的改性及吸油能力

处理海上溢油需要大量廉价的吸油材料。通过改性小麦秸秆,可以制得具有较高吸油性能的秸秆。考察了温度、时间、试剂、催化剂对秸秆改性的影响。结果表明,以乙酸酐（AA）作反应物,二甲基甲酰胺（DMF）为反应溶剂,4-二甲氨基吡啶（DMAP）作催化剂,反应时间2 h,反应温度100 ℃,秸秆的吸油率达到13.9 g/g,比改性前提高了54.4%,并利用红外光谱对改性前后的秸秆化学结构进行了分析。实验结果为这一工艺技术的工业化奠定了基础。     

海上小井眼大通径一次多层压裂充填工具研究

渤海蓬莱油田平均每年进行约50口井的侧钻井作业,采用ø177.8 mm尾管射孔的小井眼完井技术和单层压裂充填防砂工艺,保证其防砂效果和油井产能。但是,单层逐级压裂充填防砂的整体时效性差、费用高。现有的一次多层压裂充填防砂技术存在管柱通径小、细分层数少、压裂充填排量受限等不足。以ø177.8 mm小井眼完井为例,研制了一种通径为ø98.55 mm的1次6层及以上细分层系压裂充填防砂管柱及配套工具。对往复运动承压的密封模块等关键工具进行了强度分析和室内试验。试验结果表明,该工具的各项技术参数可以满足蓬莱油田的作业需要,且优于国内外同类工具,具有良好的应用前景。     

环境敏感型纤维素水凝胶及其在药物控释方面的应用

综述了纯纤维素、纤维素衍生物、纤维素与有机无机物共混制备纤维素水凝胶的方法,并且综述了温敏性、pH敏感性、磁响应性纤维素水凝胶在药物控释领域的应用。在此基础上展望了纤维素水凝胶的研究方向。     

pH敏感性多孔半纤维素水凝胶的制备及药物释放性能研究

以聚乙二醇(PEG)为致孔剂,利用自由基聚合法制备了具有多孔结构的半纤维素接枝共聚丙烯酰胺水凝胶,分别用FT-IR和SEM对水凝胶的结构和表面形态进行了分析;研究了水凝胶的pH值敏感性以及单体比例、PEG用量、PEG分子量和交联剂对溶胀率的影响;最后,以亚甲基蓝为模型药物研究了该水凝胶对药物的释放性能。实验结果表明,PEG为致孔剂,没有参与聚合反应;该水凝胶具有多孔结构以及优良的pH值敏感性,能够实现药物的控制释放,有望成为一种良好的药物载体。     

基于重检测机制的核相关滤波跟踪算法

传统的核相关滤波跟踪(KCF)算法不能很好地处理目标快速移动和大面积遮挡,容易导致目标丢失.在KCF算法的基础上,提出了目标丢失检测、第一帧重检测、扩展区域重检测3种机制来解决以上问题.利用最大响应分数和平均峰值相关能量(APCE)来判别目标是否丢失;在目标即将丢失时,采用扩展区域重检测机制;在目标图像与第一帧目标图像相似时,采用第一帧重检测机制.为了能体现出所提算法的跟踪性能,从VOT2016和OTB100数据集中选取了14组视频序列作为测试集,其中7组视频序列含有目标遮挡和快速运动情况.经过定量实验对比,所提算法相比传统KCF算法平均中心位置误差(CPE)减少了20像素,平均重叠率(OR)提高了16.1％.     

微波和超声波辅助下半纤维素柠檬酸酯的制备

为了制备环境友好型材料,研究了微波和超声波辅助条件下半纤维素柠檬酸酯的制备。结果表明,微波和超声波能够加快半纤维素改性的反应速率,微波功率为460 W,处理时间为3 min,柠檬酸为0.01 mol,DMAP为0.2 g时,产量达到最大值;超声波功率为25 W,处理时间为20 min,柠檬酸为0.01 mol,DMAP为0.2 g时,产量达到最大值。FTIR、1H NMR、DSC分析,表明半纤维素与柠檬酸酯化后的产物具有很高的粘性和韧性,采用其作膜材料和粘合剂具有很高的环境保护作用。