定常均匀流中颗粒均匀分布的稳定性

在双流体模型的框架下,对定常均匀流中颗粒均匀分布的稳定性进行了分析。给出了颗粒均匀分布的稳定性条件。研究了影响颗粒均匀分布状态稳定性的主控参数及颗粒均匀分布稳定的参数范围。讨论了颗粒碰撞恢复系数、颗粒初始体积分数对颗粒聚集的影响。发现随着颗粒Re的增加,系统将会由稳定状态转变为不稳定状态。在初始的颗粒体积分数小于0.015的情况下,系统对短波扰动是稳定的,对长波扰动是不稳定的。在颗粒初始体积分数高于0.015时,系统对短波扰动是不稳定的,对长波扰动则是稳定的。颗粒碰撞弹性恢复系数越小、颗粒初始体积分数越大,颗粒聚集现象越明显,只有在颗粒浓度小于0.0005的情况下,颗粒才不会出现聚集现象。     

火灾烟雾颗粒粒谱动态分布

采用扫描电子迁移粒径谱仪,对木材明火、棉绳阴燃、聚氨酯明火、正庚烷明火和工业酒精明火中产生的烟雾气溶胶进行在线测量,记录并分析随时间变化的烟颗粒浓度变化和粒径谱分布信息.结果表明,在火灾探测器做出响应之前,正庚烷明火的烟颗粒粒径主要分布在100～500 nm,木材和聚氨酯明火及棉绳阴燃的是50～400 nm.五种试验火在材料基本耗尽前的烟颗粒数目浓度随时间不断增大,小于50 nm的烟颗粒相对浓度随时间增长.烟雾颗粒粒径分布呈双峰偏态特征,除酒精燃烧试验火的粒径分布出现自保持特征外,其他燃烧试验火在不断生成、凝并及迁移动态变化中,粒径分布形状发生改变.归一化颗粒数浓度,粒径分布的几何平均中径向右移动,粒径分布随时间展宽,因此验证了试验火烟雾颗粒的快速凝并效应.     

含油纳米制冷剂沸腾中气相与液相之间球形纳米颗粒的迁移特性

为了评估纳米制冷剂的沸腾传热效果以及球形纳米颗粒在制冷系统中的循环能力,采用称重法实验研究了纳米制冷剂沸腾中气/液相间球形纳米颗粒的迁移特性,重点考察球形纳米颗粒种类和粒径、制冷剂种类、润滑油浓度、热流密度和初始液位高度对球形纳米颗粒迁移特性的影响.结果表明： 球形纳米颗粒迁移率随球形纳米颗粒密度或粒径的减小而增大;制冷剂的动力学黏度越小、密度越大,其在完全蒸发时的球形纳米颗粒的迁移率越大;球形纳米颗粒的迁移率随润滑油浓度的增大而减小,随热流密度的增大而减小,随初始液位高度的增加而增大.     

基于EDEM-FLUENT耦合的滚筒冷渣机颗粒轴向扩散运动

基于欧拉-拉格朗日、离散单元法理论,利用EDEM-FLUENT耦合方法,考虑了气相对颗粒的相互作用,以及颗粒与颗粒之间的碰撞,对滚筒冷渣机六棱形冷渣管料床中灰渣颗粒轴向扩散进行了数值模拟分析,得出了灰渣颗粒在填充度25%,颗粒滚落状态下的动态休止角θd=29°,安装倾斜角3°工况下,轴向扩散运动随滚筒转速n(5 r/min ~ 10 r/min)、颗粒粒径d(1.5 mm ~ 3.5 mm)的变化规律。实验结果表明：当粒径一定时,轴向扩散系数随着转速n的增大而增大,相比5 r/min转速,10 r/min转速下颗粒轴向扩散系数增大了23.6%;当滚筒转速一定时,轴向扩散系数随着粒径的增大而增大。粒径d从1.5 mm增加到3 mm及3.5 mm时,轴向扩散系数分别增大了3倍和7.06倍。轴向扩散系数越大,颗粒轴向运动就越剧烈,滚筒出力越强,炉渣处理效率越高。     

钛基二元纳米合金形成焓的尺寸效应

基于计算合金形成焓的改进Miedema模型和考虑纳米颗粒表面效应,研究了钛基二元纳米合金形成焓的尺寸和成分效应.计算结果表明钛基二元合金纳米颗粒的形成焓依赖颗粒尺寸,显示了明显的尺寸效应.纳米颗粒的形成焓随粒径的减小而增大,当粒径减小到某一临界尺寸时,纳米合金的形成焓由负值转变为正值,从而降低了纳米颗粒的热稳定性.当颗粒粒径小于10 nm时,纳米颗粒发生成分聚集,这种成分聚集发生的趋势取决于纳米合金的表面形成焓.     

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.     

气固两相圆柱绕流背风区颗粒的运动特性

为了考察颗粒在圆柱绕流背风区中的运动特性,采用欧拉双流体模型结合雷诺应力模型对气固两相微细颗粒圆柱绕流进行了数值模拟。比较了不同粒径固体颗粒在圆柱背风区中的速度和浓度分布,模拟结果表明:气流在绕圆柱流动后形成漩涡,漩涡湍流强度影响到微细颗粒在圆柱背风区的浓度分布与速度变化;气流对颗粒的漩涡卷吸作用及其自身惯性作用决定微细颗粒绕圆柱流动的形式,同时影响到颗粒在壁面附近的浓度分布;微细颗粒在圆柱背风区浓度随粒径的增加先增大后减小。     

级配对矿质颗粒体离析的影响研究及应用

 为取得不易离析的路面颗粒材料,开展了级配对矿质颗粒体离析的影响研究。首先通过实验研究,确定反映路面颗粒材料离析的试验方法;然后应用级配设计理论,设计不同级配参数的矿质颗粒体,根据各颗粒体离析试验结果,采用级配设计参数与表征颗粒体粒径分布的平均粒径与粒径分散系数,分析颗粒体级配与其离析程度的关系。研究发现,最大粒径相同的颗粒体,平均粒径和粒径分散系数存在离析程度最小的临界值,超出此临界值的颗粒体离析程度变大;临界值对应的级配为次级粒径颗粒填充上级粒径颗粒空隙时,留下适当空间的级配;且平均粒径和粒径分散系数存在良好对应关系,粒径分散系数随平均粒径的增大而减小。另外,对比分析了矿质颗粒体离析试验与沥青混合料施工离析的对应关系。     

发动机燃用乳化柴油的颗粒粒径分布特性

对一台涡轮增压柴油机燃用纯柴油和乳化柴油时的颗粒数量粒径分布、总颗粒、核态颗粒及聚集态颗粒数量和体积浓度进行了试验研究.试验燃料为纯柴油E0和E10,E15及ED乳化柴油.试验结果表明:发动机燃用乳化柴油时,颗粒数量粒径呈单峰或双峰对数正态分布,数量浓度峰值出现在粒径为10～20nm;与纯柴油E0相比,核态颗粒数量和体积浓度增大,聚集态颗粒数量和体积浓度减小,而总颗粒数量浓度增大、体积浓度减小.     

石灰岩吸附痕量钼的试验研究

从钼酸铵示踪剂的吸附与解吸对岩溶区示踪曲线的影响出发,进行了不同粒径石灰岩颗粒对痕量钼酸铵吸附特性的试验研究.结果表明:在痕量钼酸铵浓度下,石灰岩吸附痕量钼服从非线性规律,且可用Freundlich等温吸附方程描述;粒径小于2.0mm时,非线性指数n值变化甚微,但粒径大于2.0mm时,n值明显减小,粒径2.0mm是n值明显变化的分界点.反映吸附能力强弱的吸附参数K值随粒径的增大而减小,当粒径大于2.0mm时,吸附能力明显减小,而粒径小于0.5mm时,吸附能力则明显增大.     

微乳液法合成纳米二氧化硅粒子

制备 Triton X- 1 0 0 /正辛醇 /环己烷 /水 (或氨水 )微乳液 ,研究了该微乳液系统稳定相行为与制备条件的关系 .在该微乳液系统稳定的条件下 ,由正硅酸乙酯受控水解反应制备 Si O2 纳米粒子 ,反应后处理简便 ,制得粒子尺度较均一的球形疏松无定型纳米 Si O2 粒子 .Si O2 粒子粒径尺寸可通过调节水与表面活度剂分子数之比 m、水与正硅酸乙酯分子数之比 n控制 .探讨了影响 Si O2 纳米粒子形貌、粒径分布的因素及制备优化条件     

一种基于侵彻能力和散布均匀性的斜向破片式战斗部设计

为了实现破片对高速运动小目标的斜向高效、均匀侵彻,根据爆轰波传播特点和爆炸驱动理论,设计了一种斜向破片式战斗部,以2mm厚Q235钢板为目标借助于数值模拟和试验考察分析了战斗部结构、起爆方式等对破片侵彻能力和散布密度、散布均匀性的影响。结果表明：破片在52.3度斜向角内对2mm厚的Q235的穿透率达96.6％,破片在该方向范围内散布均匀,三点起爆方式更有利于提高破片散布均匀性和速度一致性。     

关于磨粒在磁场探测器中沉降运动的研究

将含有铁磁性磨粒的油流看作具有铁磁流体性质的多相流,通过直接测量及数据拟合得到了电磁场场强及梯度分布的解析式;研究了非均匀磁场中特定条件下的粘度表达式、铁磁性磨粒沉降运动规律及磨粒直径Ｄ、颗粒容积率及含气泡的多相流对磨粒沉积的影响．研究结果认为：铁磁性磨粒在整个沉降过程中速度与加速度均在变化,达不到恒定的沉降速度;磨粒直径、颗粒容积率对靡磨粒沉积位置有影响,而气泡对其影响不大,所得结论对在线铁谱技术研究具有重要的指导作用     

菠萝蜜淀粉-月桂酸复合物的理化特性研究

淀粉与油脂热加工过程中会产生大量淀粉-脂质二元复合物,这会显著影响淀粉基产品的品质、保质期、物理化学特性等。菠萝蜜是新型小颗粒、直链淀粉含量高的热带特色淀粉资源。以木薯和玉米两种淀粉与菠萝蜜淀粉同为A型结晶的淀粉作参照,探究加热过程中菠萝蜜原淀粉与月桂酸形成复合物的复合指数、糊化特性、粒径分布、颗粒形貌和短程有序性。实验结果表明:与木薯淀粉和玉米淀粉相比,菠萝蜜淀粉表现出最高的直链淀粉含量,粒径分布更小更均一,最高的短程有序性,更规则且光滑的颗粒形貌,偏低的峰值黏度和相对结晶度。与木薯淀粉-月桂酸复合物和玉米淀粉-月桂酸复合物相比,菠萝蜜淀粉-月桂酸复合物显示出最高的复合指数,较高的最终黏度和相对结晶度,粒径较小且表面光滑,偏低的峰值黏度和短程有序性。研究结果表明月桂酸的添加增强了菠萝蜜淀粉的抗剪切能力和热稳定性;改变了淀粉的颗粒形貌,使原来规则的半球形颗粒变成不规则块状,并增大了颗粒粒径;阻碍了淀粉重结晶,从而导致相对结晶度和短程有序性降低。这些研究结果可为热处理过程中菠萝蜜淀粉与油脂特别是脂肪酸相互作用的研究提供理论依据,为进一步开发利用热带特色淀粉资源提供技术支撑。     

高分子改性碳黑水相分散稳定性的动态光散射分析

利用动态光散射法测量并分析了改性碳黑在水相中的分散稳定性。研究结果表明:用PHS-T改性的纳米碳黑虽能稳定分散于水相中,但此时改性碳黑粒径较大;而在水相中PHS-b-PSt-T或PHS-b-PAA-T改性纳米碳黑比PHS-T改性纳米碳黑的分散稳定性高,且粒径也更小,其原因是共聚物PHS-b-PSt-T与PHS-b-PAA-T的链段间氢键作用力较弱且其分子量较小,降低了碳黑表面链段间彼此缠绕的可能性,使改性碳黑的聚集现象不明显,所以能得到粒径较小且分布稳定的结果。     

利用PIV测量水煤膏雾化粒径的试验研究

建立了垂直式水煤膏雾化试验装置，采用PIV(particle image velocimetry)及二次开发的图像处理软件对水煤膏雾化特性进行了测量，分析了水煤膏雾化颗粒测量的影响因素。PIV测量技术不仅可以用于流场测量，通过对PIV图像的二次处理还可以用于颗粒粒径的测量，为进一步研究水煤膏喷嘴的雾化性能提供了坚实的基础．结果表明，随着气膏质量比的增加，雾化平均粒径降低．当气膏质量比大干0．6时．雾化颗粒质量平均粒径降低的幅度很小．     

香精微胶囊粒径及其分布的影响因素研究

研究了原位聚合法制备玫瑰香精微胶囊时,乳化条件、皮芯比、酸化时间及反应温度对微胶囊粒径及其分布的影响。实验结果表明:用高剪切混合乳化机对芯材进行乳化,均质速度为10000r/min,均质时间为10min,取w(皮材)=9%,酸化时间为3h,终点pH值为1.5,固化温度为70℃,可制得包覆良好、粒径分布均匀且平均粒径小于3.5μm的流动性固体微胶囊。     

乳状液粒度分布影响因素研究

油水乳状液的粒径分布是乳状液的重要特性之一。本文利用MS 2000 Micro激光粒度仪研究各因素对乳状液粒径分布的影响,结果表明,活性剂的加入使乳状液细微化,但活性剂的浓度对乳状液的粒径大小影响不是很大;矿化度的升高使得乳状液的粒径增大。聚合物的加入使得乳状液的粒径变大,随着聚合物浓度的增加,乳状液的粒径增大,且粒径分布变宽。     

自由基型聚合反应在连续搅拌釜反应器中的稳定性分析

产品质量稳定是生产过程中最重要的控制指标之一,即希望工况条件发生扰动时,操作状态(又称定态点)将偏离在指定的范围内;一旦扰动消除,操作状态能够逐渐回复原样。实际操作状态能否满足上述要求,即为稳定性分析之范畴。稳定性分析的结果可以作为反应器设计、控制及工艺参数设置的理论依据,有重要的现实意义。聚合反应系统有其本身的复杂性和特殊性,往往难以控制,其数学模型通常是非线性的,给稳定性分析带来一定的难度。本文应用李亚普诺夫直接法分析自由基型聚合反应系统在连续搅拌釜反应器中的稳定性,利用克拉索夫斯基定理构造李亚普诺夫函数来判别聚合反应过程的稳定性,并且还计算了工况条件允许的变动范围。