CaLa2S4的固体粒子冲蚀

该文研究新型红外透射材料ＣａＬａ２Ｓ４在高速固体粒子冲下的破坏规律，包括：冲蚀裂纹的形成和扩展，小碎片的形成和振荡，冲击速率对蚀坑发展和冲蚀率的影响。并且对ＣａＬａ２Ｓ４在冲击条件下的塑性变形及其临界冲击速率、以及水平裂纹表面的扩展条纹进行了分析讨论。     

稀薄颗粒流体对弯管冲蚀的数值模拟

运用Fluent中的冲蚀模型(DPM)对含少量颗粒的流体进入弯头处引起的冲蚀进行了数值模拟,分析了管壁转弯处的受力,追踪了颗粒粒子踪迹.结果表明:冲蚀主要发生在弯头底部位置;在同一速度且颗粒携带量一致的条件下,不同直径的颗粒对弯头的冲蚀作用随颗粒直径的增大而增大;在不同的入口速度下,相同直径的颗粒对弯头的冲蚀作用随颗粒速度的增大而增大.模拟结果与现场所测数据基本吻合.该法可以应用于输送含少量颗粒流体管道系统的安全预测、评估及工艺改造.     

基于SPH方法的流体与可变形固体交互模拟

提出一种基于光滑粒子流体动力学(SPH)方法的流体与可变形固体双向交互模拟方法,将流体和可变形固体统一由连续介质运动控制方程进行刻画,使流体模型和固体模型具有统一形式,避免了为流体和固体建立复杂的耦合接口。流体和固体均由粒子构成,每个粒子具有各自的物理属性,如粒子类型、质量和速度等。由于每个粒子可以与相邻的任何类型粒子发生交互,因此可以直接实现双向的流体和固体交互模拟。实验结果表明本方法能够快速、真实地模拟流体-可变形固体的交互现象。     

基于DPM模型的软化水冲蚀弯管流场分析

为研究软化水对90°弯管的冲蚀情况,使用CFD-FLUENT数值仿真,选用RNGk-ε湍流模型,DPM离散相冲蚀模型对两相流颗粒流场分布、流体流速、流体黏度、颗粒质量流量、颗粒粒径研究分析.结果表明:随流体流速增大,最大冲蚀速率呈增大趋势;随流体黏度增大,最大冲蚀速率先增加后趋于平稳;随着颗粒质量流率增大,最大冲蚀速率...     

材料冲蚀磨损影响因素分析

<正>冲蚀磨损是指金属表面与流体之间因相对运动而导致金属表面损坏的现象。这种现象广泛存在于很多行业中,是导致设备损坏的一个重要原因。本文,笔者总结了影响材料冲蚀磨损的主要因素,以供参考。一、入射角的影响入射角也叫攻角或冲击角,是指靶材表面与入射粒子轨迹之间的夹角。流体作用于靶材表面时,同时具有水平和垂直分量,水平分量会对靶材造成切削损伤,垂直分量会对靶材造成撞击或冲击损伤。研究表明,韧性材料和脆性材料在冲蚀过程     

热障涂层损伤机理的热力化耦合理论与表征方法

热障涂层(TBCs)是提高发动机服役温度最切实可行的办法，航空发动机推重比、可靠性、热效率的任何一点进步都将依赖于热障涂层技术的发展.剥落失效是制约国际热障涂层发展与应用的重要瓶颈，这一瓶颈在我国尤为突出，但目前人们对热障涂层剥落失效的热力化耦合本质机制理解还很不透彻，缺乏合适的理论模型与分析方法来分析和控制涂层的过早剥落.针对“剥落失效”制约TBCs发展与应用的瓶颈问题提炼出热障涂层损伤机理的热力化耦合理论与实验方法的关键科学问题.基于该科学问题进行了详细的评述，包括建立TBCs破坏机制分析的热力化耦合理论模型，发展考虑实际几何形状、真实微观结构、复杂服役环境与热力化耦合理论模型的有限元模拟方法，结合TBCs热力化耦合破坏实验的研究，分析TBCs高温氧化、CMAS腐蚀、冲蚀，以及三者共同作用的热力化耦合破坏机理，提炼出影响TBCs剥落失效的关键因素.在此基础上，发展TBCs关键性能的表征方法，并建立关键因素与TBCs材料、工艺之间的关联，指导TBCs的优化设计与安全应用.最后提出了未来的重点研究方向.     

关于热障涂层工况模拟试验涡轮模型设计的一些探讨

热障涂层是目前保护航空发动机内部热端部件、提高其热效率最常用的方法和发动机必备的关键技术之一.航空发动机热障涂层服役环境极其严苛,其剥落失效面临巨大瓶颈,研制热障涂层服役环境模拟装置是理解热障涂层机制的重点.该文基于航空发动机热障涂层热、力、化多场耦合等实际服役环境,探讨有关热障涂层工况模拟试验用涡轮模型的设计.该模型是热障涂层工况模拟装置的核心模块之一.主要内容如下:(1)基于动力学平衡原理,结合发动机两类叶片数量之比等比例设计导向、工作叶片热障涂层的数量和位置;(2)基于高温燃气与高速旋转交互作用后尾迹、湍流的位置设计导向叶片与工作叶片之间的夹角;(3)基于涡轮叶片高速旋转线速度来设计模型件关键部件,包括导向叶片、工作叶片、涡轮盘的尺寸;(4)基于不同试验目标与测试要求选用不同类型的涡轮模型,第一类模型适用于工作叶片热障涂层的模拟考核与导向叶片热障涂层检测,第二类模型适用于工作叶片热障涂层的检测与机制研究.     

等离子喷涂 物理气相沉积用YSZ粉末 制备及涂层表征

热障涂层与高温合金、气膜冷却技术并称为航空发动机涡轮叶片的三大关键技术.等离子喷涂 物理气相沉积（PS PVD）工艺是最具潜力的未来航空发动机热障涂层制备方法之一，其制备的羽 柱状结构热障涂层兼具APS和EB PVD热障涂层的优点.为了进一步提高热障涂层性能，需要开发与PS PVD工艺相匹配的新型YSZ粉末.该文先采用喷雾干燥法制备出3种不同纳米团聚YSZ粉末，再使用相同PS PVD工艺制备成涂层，最后对粉末特性和涂层性能进行评价，以研究制粉工艺 粉末特性 涂层性能之间的联系.实验结果表明：悬浮液固含量越高，制备出的粉末呈现球形越规则，粒径也越大，喷涂的气化率和沉积率越高；制备的YSZ涂层由致密初始生长层和羽 柱状结构两部分构成；使用固含量45%的悬浮液制备的粉末喷涂所获得的涂层具有良好的结合强度和抗热震性能.     

航空发动机涡轮叶片热障涂层模拟试验装置

热障涂层是决定未来航空发动机与燃气轮机发展水平的核心技术.涂层剥落失效是热障涂层，尤其是我国热障涂层应用与发展所急需解决的关键问题.服役环境试验模拟装置是解决热障涂层剥落失效问题的必然措施.该文从静态试验模拟装置、动态试验模拟装置两个方面对试验模拟装置的国内外研究现状和发展趋势进行了详细的评述.最后，对航空发动机涡轮叶片热障涂层模拟试验装置的关键科学和技术问题进行了展望.     

先进热障涂层的强韧和破坏机制的标准规范研究

燃气涡轮发动机是高性能航空发动机和重型燃气轮机的主要形式与发展趋势,是体现国家核心竞争力与科技水平的重要标志.热障涂层是提高航空发动机和重型燃气轮机服役温度最切实可行的办法,但热障涂层的应用与发展面临系列挑战,在我国尤为突出,如涂层过早剥落,性能不稳定,承温能力不足等.该文对先进热障涂层的强韧和破坏机制的标准规范研究进行了详细的评述.具体包括:锆钽系涂层有望成为下一代高性能热障涂层,基于铁弹增韧的应变梯度调控的涂层成分与结构设计,基于界面粗糙度与晶粒纳米化的尺度效应的强界面设计,先进热障涂层微结构与强韧及破坏的关联,热障涂层制备装备与跨尺度力学行为的表征技术,跨尺度力学性能与破坏表征的标准规范.最后提出了未来的重点研究方向.     

超微粒子氧化铁的制备研究

用sol-gel和SCFD技术制备了超微粒子氧化铁,采用TEM、XRD等手段对其物性进行了表征.考察了制备条件对产物粒径、形貌及晶型的影响.研究发现采用SCFD技术制备超微粒子氧化铁可实现干燥、晶化一步完成.     

HEC稳定的VAc/BA乳胶粒子增长及分布的演变机理

以羟乙基纤维素(HEC)为主要稳定剂,采用半连续种子乳液聚合法合成了聚醋酸乙烯酯/丙烯酸丁酯(VAc/BA)乳液.对乳液聚合过程中乳胶粒粒径增长进行了测定,探讨了粒径及粒径分布随时间及其与转化率之间的相互关系.根据对实验的分析提出了该聚合体系中乳胶粒子的增长机理.发现HEC在单体和引发剂作用下存在降解与接枝两种趋势,其程度决定乳胶粒子增长与分布.     

离心泵叶轮进口处泥沙磨损的数值研究

采用Fluent软件对某大型双吸离心泵内流流场进行数值模拟,通过监测和计算泵在输送清水和含沙水时叶轮流道内叶片进口处的径向速度来分析对叶片的磨损强度.分析结果表明:随着沙粒浓度的增大叶片进口处磨损强度增大;小流量工况时,叶片进口处靠近吸力面附近有回流;大流量工况时,叶片进口处靠近压力面有回流;回流强度越大磨损强度越大,同时沙粒粒径也是影响磨损的重要因素,沙粒粒径减小,磨损强度减小。     

涡轮叶片热障涂层隔热性能和应力数值模拟

提高涡轮发动机进口温度是提升航空发动机推重比和热效率的主要手段,但当今先进航空发动机的进口温度已经远远超过了现有涡轮叶片材料的极限温度,发展冷却技术和热障涂层技术成为解决这一问题的关键.在热失配应力下热障涂层界面易出现裂纹的萌生和扩展,会直接导致热障涂层的失效,进而威胁到整个发动机的性能,因此,模拟热障涂层真实服役环境下的温度场和应力场分布,对于预测热障涂层的隔热效率和剥落位置极其重要.该文基于流固耦合的方法,运用商业软件ANASYS CFX模拟了带TBCs的三维涡轮叶片的温度场,并进一步计算了热障涂层的热应力.结果发现热障涂层在叶片前缘和压力面区域有更好的隔热性能,热障涂层在叶根和气膜孔处有更大的应力,是热障涂层剥落的危险区域.     

磨料射流混合机理的研究

本文利用液固两相流动理论对磨料射流中的磨料粒子(以下简称粒子)沿射流轴线方向(纵向)和垂直射流方向(横向)的运动规律进行了初步分析,导出粒子的运动方程,并作出了近似计算。此外还进行了磨料射流冲蚀铝析的试验,将试验结果与计算结果进行了分析比较。     

多功能复合材料结构模型研究

根据超高速碰撞破坏原理,对抗动能多功能复合材料的结构模型进行了试验研究,并设计了几种结构模型.实验表明,所提出的陶瓷基复合材料迎击面加固防护层、多孔复合基体缓冲层和Kevlar织物增强环氧树脂结构层等试验模型具有良好的抗超高速撞击功能.     

热障涂层研究进展

介绍近年来国内外热障涂层的研究状况和发展趋势.通过对热障涂层的材料和结构体系的综述,分析了制备热障涂层的各种技术方法,论述了热障涂层的失效与破坏机理,并且对热障涂层的技术发展与应用前景作了展望.     

基于改进粒子群优化算法的PID控制器参数优化

PID参数优化是控制领域的热点,其控制效果与比例、积分、微分参数有直接关系.为了改善系统性能,提出用一种改进的粒子群优化算法对PID控制器参数进行优化.该算法引入进化速度因子和聚集度因子对权值进行改进,进而改进了速度更新公式,并引入飞行时间因子以改进位置更新公式.通过3种典型函数证明了该算法的优越性,加快了收敛速度,提高了寻优效率.以典型二阶被控模型为研究对象,将上述算法与其他粒子群算法进行对比,表明改进的粒子群算法得到的PID参数具有更好的控制性能.     

银纳米粒子的光催化合成

在聚丙烯酸钠溶液中,利用紫外光还原制备银纳米粒子.通过调控光照波长、时间、聚丙烯酸钠质量分数和硝酸银的浓度,获得不同粒径和形貌的银纳米粒子.透射电子显微镜分析表明,合成粒径在50~90nm球形银纳米粒子的最佳实验条件为聚丙烯酸钠质量分数为25%,硝酸银浓度为0.025moL·L-1,365nm紫外光源照射,照射时间4h.     

循环热力载荷下含冷却孔热障涂层的强度分析

在实际服役工况下，燃气轮机涡轮叶片热障涂层较易在冷却孔附近产生开裂和脱落，造成严重的安全问题.为了深入研究这一过程中的机理，该文通过建立含冷却孔热障涂层系统的三维有限元模型，以实际工况下流固耦合计算得到的温度场作为边界条件，分析循环热力载荷下热障涂层内部应力分布和发展趋势.结果表明，在冷却孔附近的涂层界面间存在应力集中现象，且随着循环应力数值增大，应力集中区域发生迁移.TGO层的不规则生长导致了应力在孔口附近界面处集中，特别是孔口上游区域的TC/TGO界面和TGO/BC界面处.