基于直接力浸入边界法的线形排列多球颗粒沉降特性研究

本文运用直接力浸入边界法对低雷诺数的单个及线形排列的两个和多个球形颗粒自由沉降的特性和过程进行了数值模拟,首先通过单个球形颗粒自由沉降模型验证了该方法的准确性,同时研究了颗粒刚体假设(RBA)对结果精确性的影响,然后,在不同的颗粒间距分布条件下对竖直排列的不同数量的球形颗粒沉降进行了直接数值模拟。模拟结果表明,相对间距在一定范围内的线形排列双球和多球颗粒都可发生相继的牵引、触碰、翻滚过程;当线形排列球颗粒数量大于3时,颗粒的数量不会影响最下方两球初始的牵引和触碰运动;线形排列多球可改变发生牵引的两球的受力从而加速牵引和触碰的过程。     

多孔介质球向渗流的渗透率分形模型

基于分形理论与技术，该文研究了牛顿流体在多孔介质中球向渗流问题，提出了牛顿流体球向渗流渗透率模型，分析了多孔介质的微结构参数对球向渗透率的影响.研究结果表明，球向渗透率随孔隙面积分形维数和孔隙度的增加而增加，随迂曲度分形维数和径向距离r的增加而减小；本模型预期结果与Chang和Yortsos的模型相比较吻合较好，证实了球向渗透率分形模型的正确性.     

多孔球形电极颗粒中的扩散-应力耦合分析

具有良好化学稳定性及较高存储容量的多孔材料在锂离子电池及超级电容器中有广泛的应用,但已有的扩散-应力耦合模型大多忽略多孔材料的微观结构.基于此,建立考虑孔隙率和迂曲度的多孔球形电极颗粒中的扩散-应力耦合模型.针对Mn_2O_4电极进行恒压充电下的数值计算,探讨孔隙率和迂曲度系数对锂离子浓度、径向应力、环向应力及体积应变的影响,并将模型结果与他人结果进行对比.数值结果表明:迂曲度系数越大,电极中锂离子的扩散越差、体积应变越小且径向应力和环向应力越大;孔隙率越大,电极中的锂离子浓度和体积应变越大但径向应力和环向应力越小;多孔电极结构更有利于提高嵌锂能力.因此,应选择孔隙率大且迂曲度系数小的材料作为高存储容量的电极材料.     

基于盲孔法的网架焊接空心球节点球面焊趾处残余应力的测试

基于盲孔法对3种规格的焊接空心球节点球面焊趾处焊接残余应力进行了试验测量,根据常规模型和Kirsch理论解对比计算了本次试验选取的应变片的应变释放系数。依据Scara-Mangas经验公式对计算得到的球面径向、环向焊接残余应力进行塑性修正,最终得出球面焊接残余应力分布图。探讨了焊接残余应力对工程领域中节点疲劳的影响。     

球形压头的滑动速度对材料微米划痕响应的影响

在恒定的法向载荷下,使用Rockwell C 120°金刚石压头对聚碳酸酯(PC)、熔融石英、紫铜和镁合金AZ31进行微米划痕测试,研究滑动速度对试样划痕响应的影响.压入深度小于压头的球锥转变深度,确保仅有压头顶端的圆球部分与试样接触.结果表明:随着滑动速度的增加,压入深度、残余深度和划痕沟槽的宽度均非线性减小,划痕硬度和弹性恢复率均非线性增大;PC和紫铜的划痕摩擦系数先增大后减小,PC的黏弹性行为对其摩擦响应有显著影响;熔融石英的划痕摩擦系数先增大后减小,最后趋于稳定;镁合金AZ31的划痕摩擦系数先减小后增大.熔融石英、紫铜和镁合金AZ31的划痕摩擦系数的变化趋势可通过几何接触模型进行解释.     

热解产物MgO颗粒形貌对收率的影响

热解工艺制备的MgO颗粒形貌各异,粒径分布不均.传统的数值模拟过程假设产物为同粒径的标准球形颗粒,与实验结果存在一定的误差.因此, 以射流热解制备MgO过程为研究对象,引入伸缩因子等参数,研究了几种特殊的非规则MgO颗粒在射流热解反应器出口的分布,对比标准球形颗粒的分布结果进行讨论.结果表明:收缩因子α、丰满指数k及放缩径比β共同作用影响着MgO的收率.当α=-0.25,k=1,β=1时,MgO的收率较高,为96.88%;当α=0.25,k=2,β=1.5时,MgO的收率较低,为80.39%.     

裂纹缺陷对液化气球罐强度的影响

在役的液化石油气球罐缺陷以裂纹为主,且内表面裂纹占很大比重。运用有限元软件,分析了球罐内表面横向裂纹和纵向裂纹对球罐强度的影响。结果表明,在其他条件相同情况下,同一位置的横向裂纹比纵向裂纹对球罐的危害性大。横向裂纹深度越深,危险性越大;长度越长,危害性反而越小。研究结果对在役带裂纹缺陷的液化石油气球罐的安全使用和评定具有实际意义。     

烧结电除尘灰浸出液分离制备球形碳酸钙的研究

对包钢烧结电除尘灰进行了浸出试验,研究结果表明浸出液中有较高含量的钾盐和钙盐。为了提升钾盐产品质量和降低硫酸钙结垢对设备安全操作的影响,在回收钾盐之前,需要对浸出液中的硫酸钙盐进行去除。以碳酸钠溶液为沉淀剂,考察了沉淀剂浓度、反应温度、搅拌强度和平衡时间对浸出液中硫酸钙的去除效果及碳酸钙产品晶型晶貌的影响。结果表明,钙离子去除率几乎达到100%,同时获得了粒径10μm左右、颗粒分散均匀、高附加值的球形碳酸钙副产品。     

球状二氧化钛的水热合成及性能表征

常温常压下理论上可以进行的实验,在实际中却往往存在问题.但水热法可以使实验得以实现.通过水热合成的球状TiO2晶型为金红石型,且结晶度较好,同时TiCl4溶液的浓度和反应的时间也会影响晶型的合成.     

气井远程自动投放泡排球装置的研发及现场试验

针对气井产水积液问题,苏里格气田主要采用泡沫排水采气为主。传统的泡沫排水采气工艺通过车载人工加注的方式进行,工人工作量大,施工成本高,气井不易管理。因此,结合现场需求和井口工况,研发了一种可以远程控制、自动投放泡排药剂的装置。通过现场应用,该装置能耗较低,通过太阳能电池板供电,可以满足定时间、定数量、定次数排水采气加药需求,操作方便灵活,能有效降低工人劳动强度和人工成本。该项技术的成功试验,为苏里格气田数字化排水采气提供了一种新技术,应用前景广阔,对苏里格气田高效开发提供了有力技术支撑,达到了预期目标和效果,建议进一步推广应用。