超声施振深度和冷却方式对纯铝凝固组织的影响

在750℃对铝熔体施加功率为170 W的超声振动至其液相线温度,研究超声施振时工具杆的工作深度和熔体的不同冷却方式对铸锭凝固组织的影响,分析超声细化组织的机理.试验结果表明,经超声处理过的铝熔体凝固组织均得到不同程度的细化,超声的空化效应和声流效应对晶粒细化起主要作用.施振深度增加时,超声振动系统的机械品质因数降低,振动强度减小,输出振幅减小,超声细化效果减弱.超声细化晶粒存在一个最短必要时间,当冷却强度增大时,熔体凝固时间缩短,超声波的相对作用时间缩短,晶粒尺寸增大.     

CdTe薄膜的射频磁控溅射制备及表征

采用射频磁控溅射技术制备了CdTe薄膜,使用探针式台阶仪、X射线衍射分析仪、紫外可见分光光度计、扫描电镜等表征了薄膜的厚度、结构、透过率、表面形貌等随溅射工艺的变化.结果表明:沉积速率随着功率的增加而增加,随气压的增加而呈线性减小;薄膜的结晶程度随气压增大而降低;功率从100 W增大到180 W,出现了CdTe薄膜晶相从立方相向六方相的转变;当沉积条件为纯氩气氛、气压0.3 Pa、功率100 W、室温时,沉积的CdTe薄膜结晶性能最好.     

锂电池石墨负极涂层红外干燥特性实验

对锂电池石墨负极涂层进行了红外干燥特性实验研究,探索了红外热源功率、辐射距离对极片涂层干燥特性及系统能耗的影响。实验结果表明:极片涂层的干燥分为升速、恒速及降速阶段;极片临界含水率与涂层干燥过程中厚度变化存在线性关系;在实验条件下辐射距离、热源功率对极片涂层干燥速率具有如下影响:功率越大、距离越小,干燥速率越大。基于上述实验结果,分析讨论了各自形成原因,并提出了系统的较优干燥工况参数:红外热源功率150 W,辐射距离155 mm。     

含水率对非饱和城市垃圾炉渣强度的影响

为了研究含水率(质量分数)对城市垃圾炉渣强度特性的影响,对含水率10%~20%的城市垃圾炉渣进行了超声波波速试验及无侧限抗压强度试验。采用PFC 2D软件对不同含水率条件下的垃圾炉渣进行了模拟,得出垃圾炉渣强度特性随含水率变化的规律。试验结果表明:垃圾炉渣的最佳含水率为15%;含水率10%~20%时,超声波纵波波速及轴向压力随含水率的增加,表现为先增加后减小的趋势,在最佳含水率处达到峰值。PFC 2D软件模拟结果表明:含水率约15%时,垃圾炉渣强度最大,试验验证了垃圾炉渣强度随含水率的变化规律。     

喷嘴直径对脉动式气体射流冲击干燥的影响

喷嘴直径是影响气流喷射传热的主要因素之一,为揭示喷嘴直径对脉动式气体射流冲击干燥的影响规律,本文选用5种不同直径的喷嘴对加工番茄进行了干燥实验,结果表明:干燥初期喷嘴直径对干燥速率影响较大,且在实验范围内干燥速率随喷嘴直径增大先增大后减小,当喷嘴直径为18 mm时,干燥速率最大;当加工番茄干燥至终了含水率为11%(湿基)时,所需要的干燥时间随喷嘴直径的增大先缩短后延长,当喷嘴直径为18 mm时,干燥时间最短,约为14 h。因此,在实验条件下选用直径为18 mm的喷嘴可提高干燥速率和缩短干燥用时,这可为脉动式气体射流冲击干燥机喷嘴直径的选择提供参考。     

微波照射后花岗岩损伤机理试验

在不同微波照射参数下,对干燥花岗岩试件进行了微波照射。通过热成像仪、超声波检测和巴西圆盘劈裂试验,以纵波波速、抗拉强度、相对动弹性模量及损伤变量作为定量指标,衡量微波照射对岩石损伤效应的影响。研究结果表明:微波照射功率的增加,对花岗岩纵波波速、抗拉强度下降幅度的影响明显,远高于微波照射时间变化对其的影响。高功率下,花岗岩升温幅度快,温度变化梯度较大,更易产生破坏。升温速率随微波照射时间的增长由快转慢,但功率的增加使升温速率由慢转快。达到相同温度时,高功率照射时间仅为低功率照射时间的一半,甚至更少。当功率为6 kW时,各时间的损伤值开始大幅提升,最高可达到72%。以损伤变量变化率最大的时间点作为花岗岩优化时间的参考点,得出本次试验照射时间为2～4 min。     

不均匀胶层对CFRP板加固梁的界面应力影响

采用数值试验研究了CFRP板加固钢筋混凝土梁中不均匀胶层的应力及加固界面应力.被加固梁界面上设置缺口改变胶层的局部厚度,根据缺口的深度、宽度、位置建立6种分析工况.研究表明,缺口距离CFRP板端部较近时,界面峰值应力会高于无缺口工况,缺口远离CFRP板端部位置时,峰值界面应力几乎不受影响;缺口距离CFRP板端部为CFRP板长的0.83%和1.25%时,峰值界面剪应力和正应力分别达到最大值;当缺口的长度或深度增大时,峰值界面剪应力和界面正应力均增大,界面应力对于缺口深度更敏感;在远离CFRP板端部区域,胶层中的应力沿其厚度方向均匀分布;当缺口出现在CFRP板端部附近时,CFRP板端部胶层中的应力沿厚度方向变化更大且应力在缺口区域内分布更加不均匀.     

超声波对固体颗粒表面性质的影响

研究了在不同频率、功率、时间、温度条件下超声波对固体颗粒大小的影响;探讨了超声波对十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA)阳离子表面活性剂在固体颗粒表面解吸性能的影响.结果表明:功率越大、时间越长,超声波作用后固体颗粒粒径均值越小.温度升高,固体颗粒的运动性能增强,超声波作用后粒径均值在55℃时最小,且在频率为40 kHz、功率为50 W、作用时间为50 min及55℃时,颗粒长轴均值从12.575μm减小到7.799μm,短轴均值从6.998μm减小到5.453μm.同时超声波发生器的功率越大、时间越长、温度越高,黏土颗粒表面吸附HDTMA的解吸率增大,且当频率为80 kHz、功率为50 W、时间为50 min、温度为65℃时,其解吸率可达64.69%.     

水—热环境对泥岩的力学特性影响试验研究

为探究低温与含水条件对泥岩力学性质的影响,研究了泥岩在不同含水条件与不同低温环境下单轴抗压强度的变化规律,对饱和、天然、干燥三种含水状态下的泥岩在－50 ℃~10 ℃环境中养护的样本进行单轴压缩试验,测定其单轴抗压强度并探究了其弹性模量的变化趋势。结果表明:泥岩的单轴抗压强度与含水率ω呈指数函数递减关系,随含水率上升泥岩弹性模量减小,弹性模量的变化速率随含水率的上升而增大;温度降低时泥岩的单轴抗压强度呈指数增长,弹性模量随温度降低而增加,干燥时呈线性关系,天然与饱和状态时变化速率随温度的降低而增大。孔隙水会使泥岩矿物间水胶连接减弱,而负温会使其增强,含水岩样更易发生剪性破坏,干燥岩样则多为张性破坏。     

格构式钢管砼风力发电塔架包裹球 板分支节点屈服机制研究

为了研究格构式钢管砼风力发电塔架包裹球板分支节点的屈服机制,进行了4个万向球板节点模型的静力试验;并采用ABAQUS对试件进行了非线性分析,通过变化包裹体径厚比和节点板厚度2个参数,对球板节点的破坏模式、节点板等效应力及节点交汇区等效应力分布规律等指标进行了分析。结果表明：万向球板节点的破坏主要由节点板连接焊缝强度破坏与压杆失稳而引起;节点板厚度的差异对万向球板节点的承载力影响较为明显,而包裹体径厚比的变化对万向球板节点的承载力影响并不明显;节点板越厚等效应力的分布越均匀;当包裹体径厚比小于等于38.5时,节点的承载力随着γ的增大下降幅度逐渐增大;当径厚比大于38.5时,节点的承载力随着径厚比的增大下降幅度逐渐较小,建议包裹体径厚比取值为38.5;节点板厚度小于等于14 mm时,极限承载力随节点板厚度的增加,其增加的幅度较大;当节点板厚度大于14 mm时,节点的承载力随厚度的增加,其增加幅度逐步减小,建议节点板厚度取值为14 mm。     

Effect of ultrasonic power introduced by a mold copper plate on the solidification process

An electroslag furnace with ultrasonic vibration introduced by a mold copper plate was designed. The effects of ultrasonic power on the element distribution and compactness in electroslag remelting (ESR) ingots were studied, and the mechanism of ultrasonic assistance was analyzed in cold experiments. In the results, silicon, manganese and chromium are uniformly distributed at an ultrasonic power of 300-750 W. The absence of ultrasonic or higher ultrasonic power is not conducive to the uniformity of alloying elements. Carbon demonstrates a highly uneven distribution at 300 W, gradually reaches the uniform distribution as the ultrasonic power further increases, and shows the poor distribution at 1000 W. The compactness of ESR ingots gradually increases with increasing ultrasonic power and reaches the uniform distribution at 500 W. A further increase in ultrasonic power does not improve the compactness. Introducing ultrasonic vibrations by a mold copper plate can improve the solidification quality; however, an appropriate ultrasonic power level should be determined.     

超声场作用下污泥对流干燥过程的数值模拟

为了有效预测超声场作用下污泥对流干燥过程中内部湿分迁移规律,基于非平衡态热力学理论,建立了超声场与热风联合作用下污泥对流干燥热质传递过程的数学模型.模型中考虑了超声作用对污泥孔隙率、渗透率及湿扩散速率的影响,以及污泥内部声压梯度引起的物料液相湿分渗流.对不同超声声能密度及对流温度作用下污泥内部湿度场分布进行数值模拟.模拟结果表明,超声作用有效加速了污泥干燥的湿分迁移速率,且当超声作用密度与热风温度、风速等外部传质条件相匹配时,才能发挥超声作用的最佳强化能力,达到最优的干燥效率.     

利用含水率优化玉米在转筒干燥器中的干燥工艺研究

玉米收获时通常都处于较高水分状态,含水量高,影响玉米的发芽率,导致霉变,必须将其干燥到安全水分以内才能进行储藏.为了更好地储藏玉米,利用转筒干燥工艺对玉米进行干燥处理,研究了入口风温、转筒转速、转筒倾角及滞留时间等4个因素对干燥效果的影响.并通过二次回归通用旋转组合设计,研究了干燥工艺对加工后玉米含水率的影响,得出了以上4个因素对干燥效果的回归方程,分析了各个因素单独作用时的影响及它们之间的交互作用.     

高含湿低强度太阳能对流干燥过程的传热传质特征

在研究Luikov‘s热湿迁移基础上,在低强度和高含湿量的条件下,建立 了一个一维无限大平板太阳能对流干燥的热湿迁移数学模型,数值模拟了太阳能的干燥过程,同时,使用太阳能温室型集热器对流干燥装置对泡沫塑料进行连续干燥实验,所测温度和含湿量随时间的变化规律与计算结果相一致,表明这个理论模型是正确的。     

胶体多孔介质的缓苏-间断干燥工艺研究

以胶体多孔介质胡萝卜切片为物料,以干燥后产品的含水量和β-胡萝卜素保留率为质量指标,研究了物料在静态干燥、动态干燥以及缓苏-间断工艺干燥处理时的产品质量变化规律.结果表明:动态干燥过程中,物料与加热介质的接触面积大,干燥速率较高;缓苏-间断工艺使物料中的剩余水分得以重新分布,消除了物料的表面硬化,可以更快地去除物料中的水分,且β-胡萝卜素的保留率最高.此研究结果可以有效地指导工业生产     

黄瓜籽和萝卜籽干燥特性的实验研究

以黄瓜籽和萝卜籽为物料,以干燥后产品的发芽率和湿基含水量为质量指标,研究了蔬菜种子在烘箱及振动流化床中的干燥特性．结果表明：这两种蔬菜种子的耐热温度为40℃,在烘箱中干燥时很难达到所要求的产品湿基含水量．在振动流化床中,一次干燥后产品的发芽率在90％以上,但是产品湿基含水量达不到要求;而采用缓苏一间断的干燥工艺,一次干燥后让物料在环境中缓苏,种子细胞内的结合水分在缓苏过程中缓慢迁移到细胞间隙中,然后再进行二次干燥,种子的湿基含水量及发芽率均能达到要求．     

脉冲气流干燥器在粉煤灰干燥中的应用研究

对脉冲气流干燥器在粉煤灰烘干中的应用效果进行研究,结合理论设计和数值模拟对粉煤灰颗粒在脉冲气流干燥器中的干燥过程进行分析。设计了适用于粉煤灰颗粒的脉冲气流干燥器,并利用Fluent 14.0软件模拟其干燥过程。结果显示:颗粒湿含量变化情况与理论计算相一致,每管段的颗粒湿含量下降速度都由大变小,颗粒终湿含量满足干燥要求;不同位置射入的颗粒轨迹不尽相同,但其在干燥器中的停留时间基本相同,保证了颗粒干燥的均匀性;较大粒径颗粒受内部传热速度较慢的影响,干燥效果较差,且干燥器中的压降随粒径的增大而增大。     

脉动流化床干燥玉米的试验分析

在脉动流化床上对玉米进行了干燥试验,分析了入口风温、风速、频率、床层料厚四个因素对干燥过程的影响规律．得出玉米在脉动流化床上干燥时,当脉动频率为6Hz时,脉动流化干燥性能最好;风速以6．3m／s为宜,当风速能够使床层物料产生脉动流化时,在此基础上改变风速,对传热传质不会有明显的影响;料层厚度对脉动流化干燥的影响最大,在保证床层物料能够流化的基础上,料层越厚越好;考虑减少单位热耗,应该适当降低风温;只考虑增加去水速度时,应该适当提高风温．     

长豇豆隧道式热风干燥特性及品质变化

应用自制隧道式干燥实验台对95,℃漂烫2,min后的长豇豆进行热风干燥实验,分析了在不同热风温度、热风速度、料层厚度条件下豇豆的干燥特性及干产品品质.结果表明:长豇豆干燥过程中干燥第1阶段表现明显,热风温度对干燥速率及品质的影响最大;经漂烫后的长豇豆在热风温度60,℃、热风速度0.3,m/s、料层厚度6,mm条件下干燥时所得产品Vc含量最高.研究结果可为长豇豆隧道式热风干燥生产实践提供参考依据.