对称与不对称Y型混合器混合机理

为了探明Y型混合器的混合机理,通过实验研究了混合时间、旋转速度、不同初始装粉方式以及改变混合器结构的对称性对混合均匀度的影响.通过观察左右装填粉末和上下装填粉末2种初始条件下硅胶颗粒在Y型混合器内的混合运动,定性比较了对称和不对称Y型混合器的混合过程与效果.在此基础上,通过测定混合物的取样成分,定量研究了氧化铝粉-铁粉的混合过程.研究结果表明,粉体的对流和扩散运动是Y型混合器的主要混合机理,在混合初期以对流运动为主,在混合后期经扩散运动进一步均匀混合;与对称Y型混合器相比,不对称Y型混合器中粉体的径向对流运动明显增强,从而有利于提高混合效率.     

一种新型的数字化微粉体混合器

利用压电陶瓷驱动器产生的脉冲惯性力来驱动和扰动微流体,实现了粉体流的均匀离散和微喷射,具有数字可控性.设计了一种粉体微混合器,该微混合器将玻璃微管道拉制仪拉制的三根微管道组合起来,形成含有两个进口与一个出口的微流道,无需复杂的玻璃微加工技术及键合、芯片钻孔等工艺.工作时通过数字化控制每一根进料微管道内的粉体喷射至混合腔内,实现粉体的微混合,最终生成的混合物由微混合器出口喷射而出.进行了300目银粉和280目刚玉粉的混合实验,证明该混合器可以用于粉体的微混合.     

纳米TiO2的制备及催化性能研究

应用高频等离子体化学气相淀积法（RF－PCVD），以TiCl4 O2为体,制备出了纳米级的TiO2粉体，通过控制载气的流量得到了不同粒径的粉体，并通过X射线衍射可知产物为金红石型和锐钛型的混晶体，通过对含苯酚50mg/L溶液的降解实验，比较了其与德国产TiO2粉体的光催化效率。     

Y2O3-Al反应合成YAG相变分析

针对高纯Y2O3和Al粉体之间发生的相变和Y2O3-Al粉体固相反应法制备的YAG粉体进行了研究。Y2O3-Al粉体在摩尔比3∶10和转速200 r/min条件下球磨12 h,在1 200℃空气中煅烧2 h生成YAG粉体。采用DTA-TG表征混合的Y2O3-Al粉体热物性,并采用XRD、SEM表征混合的Y2O3-Al粉体、YAG粉体特性。实验表明：Y2O3-Al粉体在569℃时,Al粉氧化显著,Al氧化物继续与Y2O3粉反应;600℃煅烧后出现YAM相,800℃煅烧后显现YAP相,1 200℃煅烧生成YAG粉体;混合的Y2O3-Al粉体和煅烧的YAG粉体粒径均为亚微米级,粉体存在软团聚。     

变形Liu混沌系统的同步控制及电路实现

针对一种变形Liu混沌系统,研究其驱动与响应的单向耦合同步控制问题.基于李雅普诺夫稳定性理论,分析研究该变形Liu混沌系统稳定性,提出系统的单向耦合控制系数建构方法,通过Matlab软件进行数值研究该系统的驱动、响应系统的误差系统同步控制问题,数值结果显示有效实现该系统的同步控制目标;设计出同步控制电路原理,并用Multisim电路仿真软件对其进行同步控制验证;数值分析和电路仿真软件实验结果一致,相互验证其正确性与有效性.     

一种小型电磁力驱动流体混合器的特性

为了提高混合效率,该文设计了一种小型的电磁动力驱动(MHD)混合器,对其混合特性进行了理论分析和实验研究.该混合器由聚碳酸脂和黄铜采用常规方法加工而成.研究液体为硫酸铜溶液,采用粒子图像测速技术进行实验,在实验过程中为观察溶液的流动混合搅拌过程,溶液中加入荧光粉作为示踪粒子,并通过数据采集和处理系统对实验结果进行分析,得到流场的速度分布.建立该混合器的理论模型,在实验的基础上进行数值模拟,并对结果进行分析比较,模拟结果与实验结果相吻合.     

变形Liu混沌系统的同步控制及保密通信

利用误差系统构建同步控制器方法,对一种变形Liu混沌系统的同步控制、保密通信进行研究.基于稳定性理论,分析研究该变形Liu混沌系统稳定性,提出系统驱动与响应系统的误差系统同步控制器建构方法,数值研究该系统驱动与响应系统的误差系统同步控制,并用该控制器研究保密通信问题,理论分析和数值实验结果一致,验证了同步控制及保密通信的正确性与有效性.     

直立平板电极反应室中硅粉粒的表面刻蚀

在直立平板电极鞘层内进行了硅粉表面刻蚀.使硅粉的纯度由99%提高到99.97%.提出了鞘区中离子和高能氩原子的平均能量和通量方程,建芷了包括高能中性粒子贡献的刎蚀速率计算式.实验和计算结果表明总的刻蚀速率可达到2.04×1015/(cm2·s)以上.文中还给出了反应区内粉粒沉降时间的方程和粉粒的收集判据.在一般工艺条件下,硅粉在反应区内的沉降时间为5～10 s,这意味着纯化目标必须经约40次循环才能实现.     

新型粉液混配器结构分析与性能优化

现有粉液混配器存在的不足主要表现有:胍胶粉吸入不足,影响混合液黏度;混配过程中,粉包团的产生影响了压裂液质量。结合环形射流原理,设计一种新型粉液混配器,并搭建试验设备。粉液混配器的主要结构包括基液输送管、粉末吸出管、粉液混合管和混合腔等。建立粉液混配器的混合模型进行数值模拟,并进行正交试验,对混配器结构进行优选。结果表明,流体流经加速区域产生的负压约为0.087 4 MPa,固液两相混合均匀。按照优选的结构尺寸得到的负压可达0.0728 MPa,能达到理论值的83.3%,且压裂液中无粉包团产生,压裂液各项参数均符合要求,很好地达到动态混配效果。     

组合管中粉粒终速的理论计算

根据气粉流的质量，动量和能量守恒等基本定律，建立了描述了组合管中气粉流行为的数学模型，数值计算结果表明，粉粒终速随粉粒密度的增大或粉粒粒径的增大而减小，且随粉气化的增大而增大。     

Spheroidization of silica powders by radio frequency inductively coupled plasma with Ar-H2 and Ar-N2 as the sheath gases at atmospheric pressure

Amorphous spherical silica powders were prepared by inductively coupled thermal plasma treatment at a radio frequency of 36.2 MHz.The effects of the added content of hydrogen and nitrogen into argon (serving as the sheath gas),as well as the carrier gas flow rate,on the spheroidization rate of silica powders,were investigated.The prepared silica powders before and after plasma treatment were examined by scanning electron microscopy,X-ray diffraction,and laser granulometric analysis.Results indicated that the average size of the silica particles increased,and the transformation of crystals into the amorphous state occurred after plasma treatment.Discharge image processing was employed to analyze the effect of the plasma temperature field on the spheroidization rate.The spheroidization rate of the silica powder increased with the increase of the hydrogen content in the sheath gas.On the other hand,the spheroidization rate of the silica power first increased and then decreased with the increase of the nitrogen content in the sheath gas.Moreover,the amorphous content increased with the increase of the spheroidization rate of the silica powder.     

Spheroidization of silica powders by radio frequency inductively coupled plasma with Ar–H_2 and Ar–N_2 as the sheath gases at atmospheric pressure

Amorphous spherical silica powders were prepared by inductively coupled thermal plasma treatment at a radio frequency of 36.2 MHz. The effects of the added content of hydrogen and nitrogen into argon(serving as the sheath gas), as well as the carrier gas flow rate, on the spheroidization rate of silica powders, were investigated. The prepared silica powders before and after plasma treatment were examined by scanning electron microscopy, X-ray diffraction, and laser granulometric analysis. Results indicated that the average size of the silica particles increased, and the transformation of crystals into the amorphous state occurred after plasma treatment. Discharge image processing was employed to analyze the effect of the plasma temperature field on the spheroidization rate. The spheroidization rate of the silica powder increased with the increase of the hydrogen content in the sheath gas. On the other hand, the spheroidization rate of the silica power first increased and then decreased with the increase of the nitrogen content in the sheath gas. Moreover, the amorphous content increased with the increase of the spheroidization rate of the silica powder.     

Spheroidization of silica powders by radio frequency inductively coupled plasma with Ar-H2 and Ar-N2 as the sheath gases at atmospheric pressu

Amorphous spherical silica powders were prepared by inductively coupled thermal plasma treatment at a radio frequency of 36.2 MHz. The effects of the added content of hydrogen and nitrogen into argon (serving as the sheath gas), as well as the carrier gas flow rate, on the spheroidization rate of silica powders, were investigated. The prepared silica powders before and after plasma treatment were examined by scanning electron microscopy, X-ray diffraction, and laser granulometric analysis. Results indicated that the average size of the silica particles increased, and the transformation of crystals into the amorphous state occurred after plasma treatment. Discharge image processing was employed to analyze the effect of the plasma temperature field on the spheroidization rate. The spheroidization rate of the silica powder increased with the increase of the hydrogen content in the sheath gas. On the other hand, the spheroidization rate of the silica power first increased and then decreased with the increase of the nitrogen content in the sheath gas. Moreover, the amorphous content increased with the increase of the spheroidization rate of the silica powder.     

EIGA法制备激光3D打印用TC4合金粉末

采用电极感应熔炼气雾化法(EIGA)制备激光3D打印用TC4合金粉末,研究了雾化气压对粉末收得率、粒径、粉末形貌、松装密度、流动性及空心球率等特征的影响.结果表明:随着雾化气压的增加,粉末收得率、球形度增加,而粉末平均粒径减小.雾化气压为6.0MPa时,粉末收得率超过50%,平均粒径小于100μm,松装密度为2.950 g/cm~3,流动性为2.242 g/s,空心球率低于3%.雾化气压为7.0 MPa时,非球形缺陷粉末和空心球率增加.对比雾化气压为6.0 MPa制备的不同粒径粉末,以及激光3D打印后的拉伸曲线与断口形貌,发现50~100μm粉末打印TC4合金的抗拉强度达907.7 MPa,延伸率最大达15.3%,具有良好的强韧性.     

基于机理和子空间辨识的煤气混合过程集成建模

针对煤气混合过程特点，建立了基于机理和子空间辨识的集成模型.首先在分析生产工艺和数据基础上，利用蝶阀流量公式建立高炉煤气和焦炉煤气流量机理模型；然后以高炉管道2#阀和焦炉管2#阀开度、高炉煤气和焦炉煤气气源压力为输入，混合煤气压力为输出，建立4输入1输出子空间辨识模型；最后分析各子模型特点，将两种模型进行集成.仿真结果表明，所建立的模型能够有效地反映煤气混合过程的动态特性，为煤气混合过程控制提供可靠的模型基础.     

基于振动微量下料技术的药物粉末流动性检测方法

传统的药物粉末流动性检测方法对物性接近的粉末流动性差异区分度不高,造成部分受粉末流动性影响较大的工艺缺少对材料进行准确物性评价。针对这一问题,以8种乳糖为药物模型,研究基于振动微量下料技术的药物粉末流动性检测方法。根据粉末流动的质量流量、连续与间断下料的流速变化等情况,由粉体流动方程推导得到下料流速与过程参数间的关系式,给出了表征流动性的特征常数。结果表明,基于振动微量下料技术的药物粉末流动性检测方法适用于中值粒径为20～135 μm的药物粉末,对在这个粒径范围内物性相近的乳糖的流动性有明显的区分度,并具有在其他更多的药物粉末流动性检测中推广的潜力及良好的工业应用价值。     

致密砂岩气井气水两相产能预测半解析模型

致密砂岩气井产能预测受气水两相流特征和裂缝渗流参数影响大,相比于数值模拟,基于解析模型的产能预测计算快、应用较广,但传统的解析模型在处理两相渗流方程非线性问题时简化过大,造成动态分析结果误差较大。针对这一问题,本文考虑了储层和裂缝中的气水两相流动特征,利用三线性流模型表征压裂缝及储层应力敏感性,建立了致密砂岩气井气水两相产能预测模型。将流动物质平衡方程与牛顿迭代法结合,利用平均地层压力逐步更新渗流模型非线性参数,并通过逐次迭代将气水两相模型线性化,获得了模型的半解析解。通过与商业数值模拟软件结果对比以及矿场实例应用验证了模型的准确性,并绘制了气水两相产能预测曲线,分析了敏感性参数对产能的影响规律。研究结果表明,所建立的半解析求解方法能够高效地处理气水两相非线性渗流问题,快速准确地获取致密气井产能预测曲线;致密储层产水严重影响了气井产能,合理的裂缝参数对提高气井产能至关重要;气藏开发过程中应合理控制生产压差,降低应力敏感效应对致密气井产能的影响。     

送粉气流对冷喷涂流场及粒子速度影响的数值模拟

通过建立二维数值模型,利用计算流体力学软件进行数值模拟,研究了送粉气流压力和温度对冷喷涂过程中流场及粒子速度的影响.结果表明:喷涂中不可忽略送粉气流对流场及粒子速度的影响;为将粉末注入喷管,送粉气流的出口压力不能小于出口处的主气流压力,但增大送粉气流压力会使得进入喷管渐缩段的送粉冷气体流量增大,从而排挤高温主气流,同时也降低喷管气体流动的滞止焓,导致喷管喉部声速减小,不利于粒子加速;增加主气流温度对粒子加速效果不明显,而增加送粉气流温度可有效提高粒子撞击基板的速度,进而提高粉末粒子的沉积效率.     

复吹转炉氧枪喷吹石灰石颗粒的物理模拟

建立了氧枪喷吹石灰石粉的冷态模型,用水模拟钢水,用浸盐空心三氧化二铝模拟石灰石粉,用真空泵油模拟炉渣,研究了熔池的均混时间、粉剂分布和粉剂穿透比.考察了底气流量和枪位对均混时间的影响,同时在优化的工艺条件下,测定了熔池的粉剂穿透比和粉剂分布,确定了实验室条件下最佳操作工艺.结果表明,顶吹喷粉条件下氧枪枪位应略微下降,枪位为258mm,底气流量为20m3/h;粉剂穿透比随固气比和粉剂粒度的增加而增加,确定了实验条件下最佳粉剂粒度为0212~0380mm.