植绒PVC管对隧道排水管防除结晶的作用研究

为了研究植绒PVC管对隧道排水管防除结晶的作用。通过在普通PVC管内壁,采用热处理,将植绒膜光滑一侧紧贴PVC管内壁,选取绒毛长度分别为0.4mm和0.8mm,在两种不同水压条件下,对比分析普通PVC管、0.4mm植绒PVC管以及0.8mm植绒PVC管结晶物变化规律,利用电镜扫描绒毛上的结晶物,分析结晶物与绒毛的粘结形态。结果表明：随着时间的增长,有植绒的PVC管结晶物重量呈先增大后减小或趋于稳定的趋势,而普通PVC管结晶物重量呈缓慢增长的趋势;对于普通PVC管而言,水流速度或者水压越大,管道内壁越不容易附着结晶物,对于植绒PVC管而言,结晶物附着的难易程度与绒毛长度有着密切关系。可见植绒PVC管对隧道排水管除结晶有一定的作用,绒毛长度应根据水流速度或者水压大小选取以充分发挥绒毛除结晶的效果。     

不同充水状态下隧道植绒排水管防除结晶的效果研究

为了研究不同充水状态下隧道植绒排水管防除结晶的效果,通过在普通PVC管内壁,采用热处理,将植绒膜光滑一侧紧贴PVC管内壁,选取绒毛长度分别为0.4 mm和0.8 mm;在两种不同充水条件下,对比分析普通PVC管、0.4 mm植绒PVC管以及0.8 mm植绒PVC管结晶物变化规律。利用电镜扫描绒毛上的结晶物,分析结晶物与绒毛的粘结形态。结果表明:在半管流条件下,随着时间的增长,植绒PVC管结晶量有先增大后逐渐稳定或者减小的趋势;普通PVC管基本上呈缓慢增加的趋势,且到某一阶段结晶量显著增加而到另外一阶段又显著减小,满管流条件下变化规律相似;对于普通PVC管而言,满管流情况下管道内壁越不容易附着结晶物;对于植绒PVC管而言,结晶物附着的难易程度与绒毛长度有着密切关系。可见植绒PVC管对隧道排水管除结晶有一定的作用,绒毛长度应根据排水管充水状态选取,以充分发挥绒毛除结晶的效果。     

不同充水状态下隧道植绒排水管防除结晶的效果

为了研究不同充水状态下隧道植绒排水管防除结晶的效果,通过在普通PVC管内壁,采用热处理,将植绒膜光滑一侧紧贴PVC管内壁,选取绒毛长度分别为0.4 mm和0.8 mm;在两种不同充水条件下,对比分析普通PVC管、0.4 mm植绒PVC管以及0.8 mm植绒PVC管结晶物变化规律。利用电镜扫描绒毛上的结晶物,分析结晶物与绒毛的粘结形态。结果表明:在半管流条件下,随着时间的增长,植绒PVC管结晶量有先增大后逐渐稳定或者减小的趋势;普通PVC管基本上呈缓慢增加的趋势,且到某一阶段结晶量显著增加而到另外一阶段又显著减小,满管流条件下变化规律相似;对于普通PVC管而言,满管流情况下管道内壁越不容易附着结晶物;对于植绒PVC管而言,结晶物附着的难易程度与绒毛长度有着密切关系。可见植绒PVC管对隧道排水管除结晶有一定的作用,绒毛长度应根据排水管充水状态选取,以充分发挥绒毛除结晶的效果。     

绒毛长度对隧道植绒排水管防除结晶效果试验

为了研究绒毛长度对隧道植绒排水管防除结晶效果,设计了一种室内试验装置,排水管坡度3%,水流速度2.92 cm/s,选择直径1 mm的尼龙丝作为绒毛,在直径100 mm普通PVC半圆管上指定位置处用微型钻机钻孔,将不同长度绒毛插入孔内,同时做好PVC管外侧防水处理。研究结果表明:在较低的水流速度下,绒毛长度15 mm时植绒管比普通PVC管防除结晶效果好;结晶量变化规律与环境温湿度变化规律有一定的联系;植绒排水管绒毛纵向间距、环向间距与防除结晶效果有显著影响。可见利用绒毛的蠕动效应设计的植绒排水管对隧道排水管防除结晶有较好的效果,而绒毛长度、绒毛直径以及植绒间距对防除结晶的影响还需进一步深入研究,从而充分发挥植绒排水管除结晶的作用。     

PAN-ACF静电植绒织物的研制

以PAN-ACF为绒毛,真丝电力纺、涤纶乔其、富春纺3种织物为基材,采用静电植绒方法,研制出PAN-ACF静电植绒织物,并测试其拉伸性能、植绒牢度和洗后外观.结果表明,在绒毛长度0.5mm、粘合剂A:B=1.7:1、静电场电压50kV、焙烘温度110℃的最佳工艺条件下,真丝电力纺基材的植绒效果最好,富春纺基材次之,涤纶乔其基材较差;PAN-ACF静电植绒织物的植绒牢度良好;除涤纶乔其基材外,其余基材植绒织物的经纬向断裂强力和洗后外观均达到了优等品标准.     

基于电场的隧道排水管防结晶堵管技术研究

设计了一种将电场附加在排水管上的装置,利用电场影响溶液内分子的运动,以达到防结晶堵管的目的。通过室内试验和现场试验,证明了该装置的可靠性和实用性,为隧道排水系统结晶堵塞的处治提供了一种思路。结果表明：电场能显著减少隧道排水管中的结晶量与结晶速率,并能改变碳酸钙晶体的形状,使其由结合紧密的六面体晶形转变为松散且不均匀的晶型,晶型改变后结晶物在管壁内难以附着,降低了结晶物堵塞的概率;在室内试验和现场试验中,设置了5、12、24 V 3种不同电压的静电场,试验结果表明,采用5 V电压可以起到最佳的防结晶效果,与未采用措施的空白组相比,防结晶效果达到了30%以上。     

毛细管束在细粒土排水中的应用

针对传统的土体内部排水设施存在的一些问题,设计了一种利用毛细管束排水的新型排水设施。首先通过毛细水上升高度试验,选择了毛细张力较大的0.5 mm四氟管作为试验所用的毛细管。然后将其以正六边形的方式组合成毛细管束,通过毛细管束水力特性研究试验,得出了毛细管束的水力特性方程。最后选用长度为8 cm的19根四氟管组合成毛细管束,并利用PVC管设计出毛细管束排水管,在细粒土的中进行排水试验,试验结果显示利用毛细管束排水管可以有效地提高排水效率,并且可以估算出毛细管束排水管的理论排水量。表明毛细管束排水管进行细粒土排水是切实可行的。     

塑料双壁波纹管

塑料双壁波纹管是一种内壁光滑,外呈波纹状的新型管材,除具有普通塑料管的耐腐性,绝缘性好,使用寿命长等优点外,还具有其独特性:刚性大,耐压强度高于同等规格之普通光身塑料管;重量轻,是普通光身管一半重,从而方便施工减轻劳动强度;密封性好;波纹管结构能加强管道对土壤负荷抵抗力,便于连续敷设在凹凸不平地面上;双壁波纹管施工工程造价比普通塑料管低1/3。塑料双壁波纹管广泛应用于邮电通讯,公路建设及城市建设领域,用做电缆光缆保护管及排污排水管,曾荣获95年广东省优秀新产品奖。     

不同磁程条件下磁化水对混凝土压拉性能影响与分析

为明确不同磁程长度条件下磁化水对混凝土压拉性能的影响,用不同磁程长度磁化后的磁化水拌制混凝土,制作立方体试块进行压拉强度试验,研究磁化水混凝土压拉强度的变化规律;并对其机理进行分析。试验结果表明:磁程长度显著影响混凝土压拉强度的增幅;磁程长度不同时,混凝土28 d抗压强度增幅为4.72%~24.80%;28 d劈裂抗拉强度增幅为3.49%~17.05%;水被磁化过程中,存在最佳磁程长度,在磁感应强度B=260 m T,水流速度V=0.8 m/s时,最佳磁程长度L=360 mm,此时磁化水混凝土压拉性能改善最显著。磁化水对混凝土早期强度提高更明显。     

强烈段塞流特征参数试验研究

为了寻求强烈段塞流特征参数的变化规律,在高4 m、内径50 mm的管线中利用双平行电导探针测试了强烈段塞流的持液率信号,并用互相关法对其进行了分析,得到了强烈段塞流的液塞速度、液塞长度随气、液相折算速度及下倾管倾角的变化规律。结果表明,当气相折算速度恒定时,随着液相折算速度的增大,液塞速度、液塞长度均线性增大;当液相折算速度恒定时,随着气相折算速度的增大,液塞速度线性增大,而液塞长度呈双曲型减小;当气、液相折算速度恒定时,随着下倾管倾角的增大,液塞速度、液塞长度都稍有增大。     

纳米复合TiO2薄膜光催化降解模拟染料废水研究

以TiCl4,有机羧酸等为主要原料,首先采用常温络合-控制水解技术制备出锶掺杂纳米TiO2无色透明水溶胶,然后使用0.5 mm口径的喷枪,在0.8 MPa压力下,利用普通喷涂技术将所制备的透明溶胶均匀的喷涂在玻璃表面或者烧杯内壁,得到了均匀透明的纳米薄膜。以酸性红3R染料溶液模拟染料废水,研究了锶掺杂纳米TiO2薄膜的光催化性能,同时探讨了体系pH,光照时间以及染料初始浓度对光催化效果的影响。     

基于混料均匀设计的细支烟烟丝尺寸优化

为了提高细支卷烟物理指标的稳定性,采用带约束条件的混料均匀设计法进行优化试验,并进行了试验数据的回归分析及回归方程的优化计算。结果表明:在切丝宽度为0.85 mm的条件下,当吸阻标准偏差最小时,烟丝4种尺寸的最优配比为X=(0.016 7,0.217 2,0.303 8,0.271 4),此时吸阻标准偏差最小值为37.311 8 Pa;除硬度、总通风率标准偏差和端部落丝量外,其他主要物理指标达到最小值时,长度大于6.70 mm的烟丝比例均小于0.08;除质量、硬度标准偏差外,其他主要物理指标达到最小值时,长度小于2.50 mm的烟丝比例均小于0.3;当主要物理指标达到最小值时,长度为4.32~6.70、2.50~4.32 mm的烟丝比例之和为0.5~0.8,烟丝尺寸比例得到优化。     

波浪形振动倾斜板半连续铸造半固态AZ91D镁合金

将自制的波浪形倾斜板振动装置与半连续铸造机结合,制备了AZ91D镁合金铸锭.分析了不同工艺条件对合金组织的影响.结果表明,在一定范围内,随着倾斜板长度增加,合金受到冷却剪切作用的时间增长,组织得到细化;振动作用可以提高形核率,细化合金组织;较低的铸造速度使合金在结晶器内的二次结晶率提高,使组织细化.当浇注温度为680℃,倾斜板长度为400 mm,铸造速度为100 mm/min时,制备了组织优良的AZ91D镁合金半固态铸锭,经二次加热后获得了优良的半固态组织.     

纽带管内吸热型碳氢燃料结焦及流动换热特性实验研究

为了探究新型飞行器热防护结构与换热部件中结焦及流动换热机理,选择内置纽带的外径6mm、壁厚1mm的304型合金圆管,在质量流量为1.2g/s、流体出口压力为3MPa、出口温度为620℃的实验条件下,探究了内置纽带(扭曲比y=6.31,12.63)对吸热型碳氢燃料结焦及流动换热特性的影响。实验结果表明:相较于普通圆管,插入纽带后,结焦堵塞引起了实验段压降最大值降低了85%以上,管内结焦量减少了93%以上,实验管段外壁温随时间变化的幅度减小,相同位置的Nu有明显的提高。分析得知:螺旋纽带能使管内碳氢燃料产生旋转并引起二次流,在强化传热的同时可以冲刷附着在管内壁上的结焦沉淀,减少结焦量,进一步强化换热。     

考虑流固耦合的深海采矿长输流硬管力学行为

利用Workbench软件建立深海采矿长输流硬管的流固耦合有限元模型,研究管长、顶端张力等因素对其固有频率的作用效果;分别在内流和外流作用下对硬管进行流固耦合动力学仿真,研究内流流速、内流密度、外流流速等对其力学特性的作用。研究结果表明:扬矿硬管的固有频率随着硬管长度的增加而降低,随着硬管所受的顶端张力的增加而增加;在内流作用下,扬矿硬管的最大侧向位移和最大主应力随着内流速度增大而增大,随着内流密度的增大而增大;在外部海流作用下,扬矿硬管的最大侧向位移和最大主应力随着外部海流速度增大而增大;为确保扬矿子系统高效平稳地工作,建议内流流速在合适的区间(如2.5~3.5 m/s)内变动,且整体深海采矿系统应在外部海流速度小于0.8 m/s条件下作业。     

太阳能螺旋槽管相变蓄热器强化传热性能研究

针对太阳能利用过程中的蓄热储能问题及螺旋槽管换热器的优点,将螺旋槽管引入太阳能相变蓄热器中,并对蓄热器的蓄热过程进行了数值模拟。首先以光滑管蓄热器为例实验验证了该模拟方法和所用模型的可靠性,进而以螺旋槽管为水流管道、相变材料为蓄热介质,利用Gambit 建立三维蓄热器模型,应用ICEM对几何模型进行网格划分,运用流体计算软件Fluent模拟计算螺旋槽管和光滑管相变蓄热器的蓄热过程,考察螺旋槽管的强化传热效果。模拟计算螺旋槽管蓄热器不同槽纹节距和槽深等结构参数对蓄热器蓄热过程的影响,并对其影响规律进行了分析。结果表明,螺旋槽管代替光滑管用于太阳能相变蓄热器,可有效提高相变蓄热过程中的对流换热强度和传热能力,缩短蓄热时间,在模拟范围内,得到的最佳螺旋槽管结构参数为节距p=7 mm,槽深e=0.4 mm。螺旋槽管传热性能良好,对其深入研究有望进一步改进相变蓄热器的设计方案。     

负压作用下PVC-U管失稳因素的分析

为了研究薄壁PVC-U在管内负压作用下失稳破坏的因素,选用规格为Φ160×3.2(mm)/0.32 MPa和Φ160×3.5(mm)/0.4 MPa PVC-U管进行了管道负压破坏试验,并进行破坏过程的数值模拟。试验及模拟结果表明:造成PVC管道负压破坏的原因是管壁环向压应力超出屈服应力时,管壁材料破坏,管壁纵断面旋转,表现出管壁结构失稳变形;管壁弯曲应力的增加是造成环向压应力增大的重要原因;管道的失稳压力随着径厚比和初始椭圆率的增大而显著减小,也随管长的增加而减小;对于壁厚为3.2 mm的管道,管长超过1.2 m时将会负压(-0.1MPa)失稳,而对于壁厚为3.5 mm的管道,管长超过1.4 m时将会负压失稳。研究结果为合理的进行管道加固提供理论依据。     

微通道内流的微尺度粒子图像测速技术实验研究

采用微流动粒子图像测速技术Micro-PIV对0.4~0.8 mm的方形截面微通道流场进行了研究.实验选取3μm的荧光染色微球作为示踪粒子,使用532 nm激光、12位灰阶电荷耦合器件(CCD)相机及10倍显微物镜得到粒子图像.通过背景噪声处理技术提高了图像信噪比,并采用系综相关及回归算法得到了微通道截面的速度分布,测量的空间分辨率达到23.68μm×23.68μm×15.64μm.为了消除壁面随机粗糙分布的影响,采用沿流向进行空间平均方法得到了充分发展的方形截面微通道速度分布.将测量结果与方形截面理论幂函数速度廓线进行比较发现:微通道近壁区流场受到扰动的强弱和流道尺寸直接相关,除近壁区外的大部分区域速度分布与矩形截面流道理论速度分布符合良好.     

分支管气固两相流动阻力性能的研究

在水平T型分支管道中,用压缩空气对平均粒径分别为0.25 mm和0.5 mm的砂石进行气力输送试验,对气固两相流动的阻力性能进行研究.试验结果表明,在发送压力保持不变的情况下,当输送气速逐渐下降时,分支管的单位长度压差在开始时减小,但当输送气速下降到一定程度后,单位长度压差下降趋势减缓,有时甚至转而增大;当分支管路流量控制阀开度差值由小变大时,两分支管路中颗粒产生沉积时的临界速度发生相反方向的变化,且平均粒径较小的颗粒临界速度相对较大.     

浅覆大断面隧道长大管棚超前支护受力研究

湘桂线石头岗隧道下穿衡昆高速工程,在对85m超长Φ159m大管棚内力现场测试分析基础上,建立精细化的数值模型对长管棚作用机理进行研究.提出管棚预支护结构受力的纵向可按掌子面前方受拉段、掌子面后方受压段、靠近洞口受拉段分为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ区,其中:Ⅰ区呈凸起分布,峰值位于掌子面前方一定距离处;Ⅱ区为凹形分布,计算峰值位置滞后掌子面一定距离;Ⅲ区自洞口向内呈逐步减小趋势,峰值位于洞口处.各区间长度除Ⅰ区维持基本不变外,Ⅱ和Ⅲ区间长度随掌子面掘进而增长;各区内管棚受力也随隧道掘进而增长,且表现为先快后慢趋势.