金属构件超声波探伤影响因素的研究

在金属构件超声波探伤过程中,有很多因素会影响到检测的效果,如耦合剂、试件的材料及表面情况、探头的频率和类型等.针对金属试件进行实验,在不同耦合剂和探头频率条件下,通过对超声波回波峰值衰减情况及对两影响因素的显著性分析,提出了在纵波检测情况下,不同金属构件超声波检测的耦合剂和探头频率的最优组合,对实际探伤过程具有一定的指导意义.     

固体除湿剂超声波再生可行性实验研究

针对传统的加热再生方法不仅能耗大,而且能量损失严重,从而限制了一些吸湿性能高、经济性好的固体除湿荆(如硅胶)在除湿空调系统中应用的问题,提出一种超声波再生技术,从理论上探讨固体除湿剂超声波再生的可行性,并进行实验验证.结果表明,利用超声波进行固体除湿剂再生是完全可行的.超声波再生有望降低固体除湿剂的再生温度,将具有重要的应用价值.     

基于层次分析法的抑制相变材料过冷度方法体系优选

应用层次分析法,构建优选抑制相变材料过冷度方法的3层指标体系,建立层次模型,得到成核剂粒径、成核剂浓度等7项评价指标的量化权重与贡献率。研究结果表明:低温与常温下各因素抑制过冷度的影响排名顺序基本一致,低温环境下成核剂粒径、超声波频率与时间、搅拌动力与时间对抑制过冷度贡献率合计达83.35%,设计低温环境使用的相变蓄能材料时,应优先综合考虑成核剂、超声波、搅拌等要素;成核剂粒径、超声波频率与时间对抑制过冷的贡献率合计超过80%,设计常温环境用的相变蓄能材料时,应优选成核剂、超声波等外场因素,在经济性和可操作性允许的条件下再考虑其他措施。     

联合使用磁场、双氧水和超声波降解苯酚

分别考察了磁化、双氧水及低频率小功率超声波单独作用、两者耦合和三者耦合作用对苯酚的去除效果，发现磁化、双氧水和超声波三者耦合作用时，苯酚最大去除率可达84．5％，远远超过三者单独或两者耦合作用时苯酚的去除率，为处理微污染水源水提供了一种清洁、简便、低能耗的净化方法．     

裂殖壶藻萃取油脂工艺的对比分析

以裂殖壶藻为原料,分别以甲醇和乙醇作为携带剂,通过索氏萃取法进行萃取对比,得出最佳的携带剂,然后进行超声波萃取。结果表明:以乙醇为携带剂的萃取率更高,索氏萃取微藻粗脂的最优条件(时间8 h,温度100℃,液固比10∶1)下可得最大萃取率为30.5%;以乙醇为携带剂,超声波萃取的最优条件(时间2 h,温度40℃,液固比120∶1,超声波功率600 W)下可得最大萃取率为53.5%。从微藻粗脂萃取率的角度来看,超声波法优于索氏萃取法。     

固固界面剪切分层的超声波耦合共振机理

针对结构表面吸积层去除问题,提出了两种分层模型,研究了超声波激励下固固界面的剪切分层问题,揭示了固固界面剪切分层的超声波耦合共振机理。利用傅里叶积分变换方法,通过严格推导,获得了超声波激励下吸积层结构中的位移场与应力场,进一步获得了固固界面剪切应力场。通过数值积分方法,计算了铝与石膏界面的剪切应力幅值,研究了激励频率与吸积层厚度对界面剪切应力幅值的影响。在固固界面剪切分层条件的基础上,提出了超声波分层频率的选择方法。依据两种分层模型,分别建立了超声波分层实验系统,完成了铝和石膏的分层实验。通过理论分析可知,激励幅值与界面剪切应力幅值存在线性正相关性,界面剪切应力幅值存在共振特性。对于水平剪切(SH)波分层模型,界面剪切应力幅值在第2模态的截止频率处发生了耦合共振。3.5mm厚的石膏层粘附于3mm厚的铝板的耦合共振频率是86kHz。对于Love波分层模型,界面剪切应力幅值在第1模态群速度最小的频率处发生了耦合共振。3.5mm厚的石膏层粘附于半无限大铝基体的耦合共振频率是88kHz。吸积层厚度增大,界面剪切应力幅值的耦合共振频率向低频移动。相同激励下,在耦合共振厚度范围内,吸积层厚度越大,界面剪切应力幅值越大。在耦合共振频率附近产生超声波分层频带。通过改变超声波换能器的输出功率调节激励幅值,实验验证了越厚的石膏层分层所需的输出功率越小的结论。随着超声波换能器输出功率的增大,粘附于铝板上的4mm厚的石膏层首先掉落,接着2.5mm厚的石膏层掉落,但是1mm厚的石膏层未掉落;粘附于铝块上的4mm厚石膏层首先掉落,接着1.5mm厚的石膏层掉落。研究结果对超声波分层技术在航空航天、风电及空调等领域的推广具有重要价值。     

超声波辅助醋酸乙烯乳液聚合的动力学及机理

针对目前醋酸乙烯聚合中反应速率及单体转化率较低的问题,以过硫酸钾为引发剂、十二烷基硫酸钠为乳化剂,采用预乳化间歇聚合工艺,研究了超声波功率、引发剂用量、乳化剂用量、单体用量、反应温度等因素对超声波辅助醋酸乙烯乳液聚合反应速率的影响,并对超声波辅助乳液聚合的机理进行了探讨,分析了超声波影响聚合的途径.结果表明,在实验范围内,外加超声波可以提高聚合反应速率和单体转化率,聚合反应的表观活化能达51.55 kJ/mol.     

定距发射/接收干耦合检测探头设计与实验研究

针对固体火箭发动机(SRM)壳体复合材料在加工、存储过程中可能出现脱黏等缺陷的问题,提出了一种干耦合检测方法;并进行了实验验证。基于探头的声匹配理论,针对复合材料表面无法使用耦合剂及由此产生的超声波能量损失过大的问题,提出了采用超声变幅杆实现声匹配及能量集中功能的方法;基于探头的电匹配理论,针对探头与超声波发射/接收装置之间能量转化效率低的问题,设计了探头的匹配电路。对预制有三个不同直径缺陷的复合材料壳体通过不同的角度进行了检测实验,并将匹配后探头和未匹配探头的检测结果进行了对比。结果表明该方法能够较好的对复合材料的缺陷进行识别,经过电匹配后的探头可将检测灵敏度提高2~3倍。     

超声波在麦饭石水制备中的作用分析

为了研究超声波在麦饭石水制备过程中的作用,采用感应耦合电浆放射光谱仪(ICP-OES)记录不同时间普通接触池和超声波接触池水中麦饭石元素的溶出变化.实验结果表明:超声波对麦饭石中矿物元素的溶出有一定促进作用;麦饭石中矿物元素溶出的效果随超声波功率和频率的改变而发生变化;超声波功率对麦饭石中矿物元素溶出影响较大.     

超声波辅助柴油模拟化合物的深度氧化脱硫

研究超声波在均相催化体系中对模拟柴油中二苯并噻吩(DBT)脱除效果的影响.并在超声波辅助作用下,考察了不同催化剂、氧化剂用量、超声波作用时间、反应温度及剂油比对氧化脱硫效果的影响.实验结果表明:在不同催化体系中,使用超声波都能明显提高DBT转化率.在50℃,剂油比(V/V)为1∶10,超声波辅助模拟柴油在H2O2\HCOOH(体积比为1∶9)条件下,反应时间为10min,DBT的转化率可达到100%.     

纳米石墨薄片制备及修饰的研究

分析了超声波粉碎的原理和膨胀石墨及纳米石墨薄片的纳米微观结构,对超声波粉碎膨胀石墨制备纳米石墨薄片的条件,以及为了提高纳米石墨薄片在树脂中分散性和相容性,对其进行修饰等进行实验,讨论影响纳米石墨薄片粒度和修饰效果因素,得出较佳的超声波粉碎条件和修饰剂及用量。     

超声波辅助引发丙烯酰胺-二甲基二烯丙烯基氯化铵反相微乳液共聚合

借助超声波辅助引发,采用反相微乳聚合法合成了丙烯酰胺（AM）-二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)的共聚物。研究了不同引发体系、超声波功率、单体、氧化还原引发剂用量及配比等因素对聚合物特性黏度和阳离子度的影响。结果表明：采用超声波辅助引发聚合,可以得到特性黏度大,阳离子度高的共聚物;超声波功率影响结果较为明显,阳离子度在超声波功率为175W时最大,为17.70%（摩尔分数）,特性黏度在超声波功率为125W时最大,为3.9585dl/g;在超声波功率为125W,n(AM)∶n(DMDAAC)=6∶4,单体用量为25%（以水相总质量为基准）,n_引发剂∶n_单体=1.12%,n_氧化剂∶n_还原剂=1∶1时,所得聚合物的特性黏度和阳离子度最佳,值为3.2747dl/g和17.35%。     

超声TiO2光催化协同降解对氨基偶氮苯废水

目的 为了处理废水，研究了含低浓度对氨基偶氮苯水溶液的降解反应。方法 采用超声辐射与TiO3光催化耦合的方式。结果 与单一的超声空化降解以及TiO2光催化降解相比较，在耦合作用下对氨基偶氮苯水溶液表现出了更高的降解效率。结论 实验证明对氨基偶氮苯水溶液的降解反应受到超声波输入功率以及O2浓度的影响，其中超声波功率越强，O2浓度越高，对氨基偶氮苯的降解速率越快。     

荔枝多糖的超声波辅助提取工艺优化研究

通过单因素试验和RSA响应面分析法优化了荔枝多糖的超声波辅助提取工艺.结果表明,超声波法提取荔枝多糖的最佳条件为:以荔枝干果肉为原料,以水为提取剂,超声波功率72W,提取时间32min,水料比12:1.在此条件下,荔枝粗多糖的提取率可达18.94%.     

基桩动测系统中耦合剂的缩频作用分析

基桩动测系统中由于传感器在桩顶的耦合而改变了原系统的动态模型,从而使系统的动态响应也发生变化.文章对基桩动测中常见的几种耦合剂对系统频响特性影响情况作了理论分析和实验验证,指出了进行基桩动测时耦合剂缩小传感器工作频率范围的作用与影响.     

超声波污泥过程减量研究现状及其与新型生物脱氮工艺联用措施探讨

剩余污泥产量的逐年攀升已成为困扰我国污水处理行业发展的严峻问题，超声波技术（即高强度超声波）因具有从源头减少污泥产量的优点而倍受研究者重视。介绍了超声波污泥过程减量技术的原理及主要影响因素，综述了为提高污泥过程减量率和降低能耗的超声波改进技术研究现状，包括超声波与物化方法、与传统污水生物处理工艺的联用法。针对超声波与传统污水生物处理工艺联用存在污泥减量和出水水质恶化的矛盾，结合低强度超声波能够提高污泥生物活性并促进短程硝化过程的优点，总结出一种不同强度超声波耦合新型污水生物处理工艺（短程硝化-反硝化，短程硝化/短程反硝化-厌氧氨氧）的方法并对其技术优势进行探讨。     

草菇凝集素提取研究

分别以生理盐水、醋酸溶液和磷酸缓冲液对草菇子实体中凝集素进行抽提,并辅以超声波处理提取草菇凝集素.结果显示:当不使用超声波处理时,以5%的醋酸溶液提取的效果最佳,其提取液的兔红细胞凝集效价为256;当辅以超声波处理(450 W)时,以磷酸缓冲液(0.02 mol/L,pH=7.2)为抽提剂,超声波处理时间30 min的效果最佳,其提取液的兔红细胞凝集效价为1 024.     

超声波对AlTiC细化剂的活化机理研究

采用AlTiC作为7050铝合金的细化剂,并在铸造中引入高频超声波,通过比较不同试样表面微观组织的晶粒尺寸以及试样中Ti和C元素的分布等特征,研究超声波对AlTiC细化剂细晶效果的影响及其作用机理.研究结果表明:施加高频超声波能够加速TiAl3相的溶解,提高TiC粒子团与铝溶液的润湿性;粗大晶粒的内部存在一个或多个Ti原子偏聚区;而细小晶粒中Ti原子的偏聚则集中在晶界上,其晶内保持着一个相对较低的质量分数;施加高频超声波能够抑制TiC粒子团间的融合,减小Ti原子偏聚区的面积以及质量分数,进而提高TiC粒子团的形核能力,使所得的金属凝固组织更为细小、均匀.     

超声-微波协同作用下MCM-41分子筛合成与表征

以正硅酸乙酯为硅源,离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,以超声波微波协同作用为辅助手段,合成了MCM-41分子筛,并通过XRD、N2吸附、IR及TEM对其进行表征．结果表明,超声波微波协同作用下合成的MCM-41分子筛较单纯超声波或微波条件下合成的样品结晶度有所提高,而且粒度小,分布均匀且分散性好．     

大功率超声波近井无机垢解堵的动力学机理

利用超声波在含流体储层多孔介质中传播的固/液耦合波动力学理论,大功率超声波解除近井带地层堵塞过程中,超声波在近井储层多孔介质中传播引起岩石骨架弹性形变、孔隙流体与骨架固体弹性错流和孔隙弹性变形引起流体挤压喷射流动等微观动力学特性;超声波作用引起储层多孔介质孔隙半径蠕动变化的动力学特征;超声波作用解除储层多孔介质中无机垢颗粒微观动力学特征;分析了大功率超声波作用下,近井带储层多孔介质中声能聚集引起岩石局部起裂的动力学特征.在此基础上,提出了大功率超声波解除无机结垢堵塞的无机垢体破碎作用、超声空化作用、超声摩擦作用、超声蠕动输运作用以及超声造缝作用等微观动力学机理.