发动机双轴平衡机构的设计方法研究

基于对发动机进行动力学分析基础上,设计发动机设计双轴平衡机构,达到减弱或消除某次往复惯性力的目的以及尽可能的减小本次倾覆力矩。对比安装使用所设计双轴平衡机构前后振动情况,使用双轴平衡极大地改善了该此类发动机的振动特性,完全平衡了某次往复惯性力,最大限度地消减了此次侧倾力矩。本方法的研究对该类型发动机设计及减振设计都具有很强的实用价值和指导意义。     

SiO2掺杂对V-Mo/TiO2催化剂脱硝性能的影响

采用共沉淀法制备不同SiO₂掺杂量的TiO₂-SiO₂复合载体,采用浸渍法在这些复合载体上负载活性组分V₂O₅和MoO₃,制备不同SiO₂掺杂量的V-Mo/TiO₂-SiO₂催化剂 (VMTS)。运用XRD,SEM,BET,H₂-TPR等分析手段对催化剂的理化性能进行表征,结果表明：随着SiO₂掺杂量的增加,VMTS催化剂的XRD谱图中不仅出现了SiO₂衍射峰,而且出现了锐钛矿型TiO₂的衍射峰,表明活性组分V₂O₅和MoO₃含量相对较低,主要以非晶态或微晶态形式存在;掺杂SiO₂的催化剂H₂-TPR还原峰向低温方向移动,同时比表面积和孔体积增大,孔径减小;与其他催化剂相比,SiO₂与TiO₂的质量比为0.2∶1的催化剂VMTS-(0.2∶1)具有最佳的氧化还原能力。脱硝效率评价结果表明：VMTS-(0.2∶1)催化剂具有最佳的烟气脱硝效率,烟气中通入SO₂时,VMTS催化剂烟气脱硝效率下降幅度均低于未掺杂SiO₂的催化剂,VMTS-(0.2:1)催化剂烟气脱硝效率下降幅度最小,说明掺杂SiO₂有利于催化剂抗硫性能的提高。     

ZSM-5分子筛吸附去除VOCs的研究进展

挥发性有机化合物(VOCs)的治理已成为当前大气污染防治的主要方向,引起广泛关注。吸附法具有操作简单、工艺成熟、能耗低和效率高等优点,是脱除VOCs的有效方法。从治理VOCs方法出发,简述ZSM-5分子筛用作吸附剂在治理VOCs方面影响其吸附效率的主要因素,如硅铝比、掺杂金属阳离子、表面酸碱性及吸附状态等,为ZSM-5分子筛的性能优化及新品开发,提供理论依据。在总结现有的吸附工艺基础上,提出吸附法与其他技术的联用,是今后VOCs治理的主要发展方向。     

发动机活塞销孔结构强度分析及改善对策研究

运用ANSYS分析软件计算活塞的机械应力与变形,得出活塞销孔内侧应力集中,变形较大.并在此基础上,提出了活塞的结构改进措施,采用了在活塞销孔内嵌入铸铝青铜衬套.使得活塞销孔内侧的应力趋向均匀,改善了销孔的应力集中现象,降低了销孔表面应力峰值,达到了预期的效果.     

沸腾炉炉底形状对气固两相流动特性的影响

采用CFD模拟了沸腾炉内气-固相互作用的过程,分析了不同弧度炉底条件下,颗粒瞬时浓度分布、颗粒的速度大小和方向随时间变化、床层中心处压降随高度变化、颗粒在径向的浓度变化规律. 结果表明,当表观气速为0.24 m/s时,平底的中心气流较强,而弧形炉底可有效发展边壁气流,通过模拟得到弧形炉底炉内中心线上的压力在高度为350~450 mm处有突降过程,当炉底弧度为60o时,颗粒浓度分布较为均匀,增强了主反应段的内循环. 而炉底弧度为90o和0o时,颗粒浓度在中心或边壁处较大,分布不均匀,在主反应段不能有效形成内循环. 相对于炉底弧度为90o和0o,弧度为60o的气泡数量较多,且直径小于50 mm的气泡比率较大. 模拟结果通过与实体模型实验平台拍摄的气体-颗粒的流动图谱和检测数据的比较分析得到了验证. 60o弧度的炉底可以有效减少细颗粒的扬析量和提高流化质量.     

载体对Mn-Ce催化剂低温选择性催化还原脱硝性能的影响

使用3种组成不同的钛白粉作为载体,采用浸渍法制备Mn-Ce/TiO_2,Mn-Ce/TiO_2-SiO_2,Mn-Ce/TiO_2-WO_3催化剂,采用XRD,BET,SEM等方法对催化剂的微观结构及形貌进行表征,探索SiO_2、WO_3的掺加对催化剂脱硝活性和抗硫性能的影响。结果表明:掺加SiO_2、WO_3有助于增大载体的比表面积及催化剂表面活性酸中心数量,催化剂的脱硝活性和抗硫性能得到提高;在空速为10 000 h~(-1)、反应温度为100℃的条件下,Mn-Ce/TiO_2催化剂上NO去除率仅为30%,Mn-Ce/TiO_2-SiO_2和Mn-Ce/TiO_2-WO_3催化剂上NO去除率分别为45%和50%;当反应气中含有150μL/L的SO_2时,在反应温度为150℃、反应时间为270 min的条件下,与不含SO_2时相比,Mn-Ce/TiO_2催化剂上NO去除率从80%降低至40%,Mn-Ce/TiO_2-SiO_2和Mn-Ce/TiO_2-WO_3催化剂上NO去除率从84%降至55%和70%。     

掺杂Sn对V/UiO-66催化剂抗碱金属性能的影响

采用浸渍法,以UiO-66为载体,制备了V/UiO-66及改性Sn-V/UiO-66催化剂,并对催化剂的碱金属钾中毒进行了模拟,探讨了钒钛催化剂的反应机理和失活机理。结果表明,K负载后催化剂的晶型变化不大并且催化剂比表面积的变化呈现不规律波动。负载了碱金属以后,催化剂的金属氧化还原性能和表面酸量迅速降低,这是催化剂活性降低的主要原因。添加Sn能够增强VO_x与其他组分的相互作用,进而提高VO_x的可还原性及V⁵⁺的占比,使Sn-V/UiO-66催化剂表面的VO_x提供更多的酸性位点。中毒后的K-Sn-V/UiO-66催化剂仍然具有较高的总酸量和较强的氧化还原性,表明Sn-V/UiO-66催化剂具有优异的抗碱金属中毒能力。     

光刻机用精密碳化硅陶瓷部件制备技术

本文介绍了光刻机用碳化硅陶瓷结构件的特点及其对材料的要求,分析了碳化硅陶瓷在光刻机中作为结构件材料使用的优势,着重介绍了中国建筑材料科学研究总院在精密碳化硅结构件的制备领域所取得的技术成果,列举了精密碳化硅结构件在光刻机等集成电路制造关键装备中的应用。     

3-UPU柔顺并联机构构型拓扑优化设计与实验测试

目的为了设计出具有x,y和z方向纯平动的微纳级精密定位装置。方法首先,运用旋量与逆螺旋理验证所设计的传统3-UPU并联机构运动特性;采用封闭矢量映射原理构建3-UPU并联机构的微分Jacobian,实现各关节与动平台的空间映射关系。然后,定义优化问题的目标函数为结构刚度,约束函数为体积比,运动特性条件为微分Jacobian构造3-UPU柔顺并联机构的SIMP模型,并运用优化算法计算。最后,基于Ossmooth对优化构型进行CAD模型的提取,完成运动特性的力学仿真分析,此外,通过3D打印制造处理后的CAD模型,并完成运动特性的实验测试。结果仿真可得,优化后的构型柔度值从58.324 mm/N下降到25.993 mm/N;一阶固有频率从964.64 Hz提高到1362.26 Hz;沿x,y和z方向的微运动特性分别达到2.488,6.512,9.185μm;3-UPU柔顺并联机构优化构型的微运动特性与理论解处于同一微米级,并运用实验测试进行了验证。结论拓扑优化设计的构型具有微米级运动特性和微米定位精度,实验测试结果验证了该优化技术的可行性。     

基于COMSOL软件的铁氧化物还原模拟

为了揭示铁矿粉颗粒在还原过程中产生晶须或瘤状物的影响因素,通过数值模拟的方法模拟了铁氧化物的还原反应,考察了流体温度与颗粒形状对反应过程的影响。结果表明:当颗粒为规则球形颗粒,表面受热均匀时,反应过程符合未反应核模型的动力学理论,且当球形颗粒受热不均匀时,温度高的一侧会优先反应;当不规则颗粒受热均匀时,反应过程同样符合未反应核模型,但曲率大的部位会优先反应,且当不规则颗粒受热不均匀时,曲率大的部位和流体与颗粒相切的部位会优先反应。颗粒受热不均和形状不规则都会引起产物层的偏移,产物层分别向温度高的一侧和曲率大的部位偏移,增加了颗粒在还原过程中产生晶须状或瘤状物的可能性。