纤维截面形状对纤维捕集效率及压力损失的影响

为研究纤维截面形状对纤维过滤器性能的影响,采用Visual Basic的应用程序版(VBA)随机生成不同几何截面形状的虚拟纤维过滤介质,通过计算流体动力学(CFD)技术求解流体在纤维介质流动的动量方程,得出不同几何截面形状纤维的压力损失.采用拉格朗日方法统计被纤维捕集颗粒数,获得纤维介质的捕集效率.采用质量因子综合评价模拟纤维过滤介质的过滤性能,研究不同几何截面形状纤维的异型度和形状系数对其捕集效率、压力损失以及质量因子的影响.模拟结果表明:压力损失随着形状系数的增大而增大;在填充率小于0.20时,三叶形纤维的捕集效率最高且压力损失最大;异形度、形状系数大的纤维对直径小于2μm的颗粒具有较好的捕集效果;在纤维直径为30μm时,对于颗粒直径小的粒子,三叶形纤维的综合过滤性能最好,而当纤维直径为5μm时,圆形纤维的质量因子最高.     

挟沙强横风环境下高速列车的冲蚀性能研究

为了研究风沙环境下高速列车的冲蚀效应,基于空气动力学理论,使用Navier-Stokes方程、标准κ-ε湍流模型对气流进行连续化假设,应用DPM模型对沙粒粒子进行离散化处理。数值模拟了不同风速、不同沙粒粒子直径、不同浓度下的高速列车冲蚀效应,采用欧拉-拉格朗日方法进行求解计算。研究结果表明：速度越大,反射后的粒子距离列车表面越远,偏航角越大,列车附近的粒子运动越无规则;当速度不变时,列车车头处的冲蚀率随着粒子直径的增大而增大;当粒子直径不变时,冲蚀率随着粒子浓度的增大而增大,随着速度的增大呈现先减小后增大的趋势,且最大冲蚀率是最小冲蚀率的2.8倍。     

扭矩与外压联合作用下海底管道的屈曲研究

针对海底管道在铺设和服役期间受到扭矩与外压联合作用发生屈曲的问题,进行缩比尺管道实验和有限元建模分析,对管道的变形和压溃规律进行研究．以缩尺比管道实验为基础,利用ABAQUS有限元软件,对实验管件在扭矩与外压联合作用下的压溃破坏进行模拟,并与实验结果进行对比,验证模型的可靠性．基于有限元分析,研究了扭矩和外压联合作用下管道的截面变形和承载极限．研究结果表明,管道受扭矩作用时,管道截面椭圆度与扭矩是近似指数相关,扭矩较小时,截面无明显变形;当扭矩接近扭矩承载极限时,椭圆度剧增.管道受扭矩和外压联合作用时外压对管道变形影响更大,管道的破坏以压溃屈曲为主,截面为“哑铃状”．管道椭圆度缺陷越大,外压承载极限越小;管道承受的扭矩载荷越大外压承载极限越小;得到了扭矩与外压承载极限的无量纲关系曲线,此关系不受椭圆度影响,扭矩越大外压承载极限的下降速率越大;建议海底管道设计扭矩不超过扭矩承载极限值的70%,以提升管道在扭矩与外压联合作用下的安全性．P-T路径比T-P路径更危险,载荷路径引起的管道承载极限差异在10%以内,椭圆度会降低载荷路径的影响差异．     

颗粒入口条件对HVAF流场中颗粒轨迹的影响

运用计算流体力学对超音速空气火焰喷涂(HVAF)喷枪流场进行模拟,根据模拟结果选择恰当的送粉位置,并研究了入射角度(θ)、WC-10Co4Cr颗粒入射质量流量(M)、颗粒直径(D)、入射速度(v)对颗粒轨迹的影响。研究发现:送粉位置有两个选择点,即分别距离喷嘴5倍于喷嘴直径处和20倍于喷嘴直径处;入射角为30°~50°时颗粒飞行轨迹最佳,而入射角为10°和70°时均出现部分颗粒撞击壁面的情况;当质量流量为1g/s时,粒子在流场中的轨迹最佳;颗粒直径在50μm左右时粒子飞行的轨迹最好;当入射速度达到30m/s左右时,颗粒的飞行轨迹最佳;而入射速度超过35m/s后,会出现严重的颗粒相互撞击的现象。     

钢-UHPC组合板群钉效应有限元分析

建立考虑栓钉焊缝影响的钢-UHPC组合板推出试件的精细化有限元模型,在验证模型有效性和合理性的基础上,深入分析栓钉与UHPC相互作用机理与试件的受力全过程行为,探究栓钉间距对其抗剪性能的影响.有限元分析结果表明：与无焊缝模型相比,有焊缝模型中的栓钉抗剪承载力与试验值更接近,因此有限元模型中应考虑焊缝的影响;直径和间距对栓钉承载力同样影响显著,且随着栓钉直径增大和间距减小,UHPC板会出现开裂甚至可能破坏.以水平抗剪时栓钉先于UHPC破坏为原则,建议直径d为13 mm的栓钉,其间距不宜小于2.5d;直径d为16和19 mm的栓钉,其间距不宜小于3.5d.对于栓钉承载力考虑群钉效应的折减系数η_G,建议当间距不小于8.0d时,可取为1.0(不考虑群钉效应);当间距大于建议的最小值且小于8.0d时,取0.94.     

改性活性氧化铝吸附除氟的连续试验研究

针对不同进水水质、运行条件、设备3个方面，对改性活性氧化铝吸附除氟连续试验进行研究。试验结果表明，进水氟质量浓度、进水pH对吸附柱穿透影响显著，进水氟质量浓度从5mg/L下降到2mg/L时，穿透体积提高1.9倍；进水pH从7.6降低到6.0时，穿透体积提高2.6倍以上，当进水pH在6.0~6.5时，穿透体积达到最大值1388倍体积。穿透体积随进水速率提高而下降，在空速1.3~2.0h^-1时，穿透体积下降较小；当空速大于2.0h^-1时，穿透体积随空速增加而快速下降。吸附柱直径及填充高度对穿透体积无影响。     

高石粉含量下C80混凝土力学性能数值模拟研究

为研究石粉含量和纤维掺量对C80混凝土基本力学性能（包括立方体抗压强度、轴心抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度和弹性模量）的影响,本文结合Digimat和Abaqus建立2D随机骨料模型、3D纤维混凝土细观模型。将不同石粉含量、纤维掺量下混凝土的数值模拟与同等条件下基本力学试验结果进行对比分析：2D随机骨料模型中过高（石粉含量大于5%时称为高石粉含量）的石粉含量会降低混凝土的整体力学性能,石粉含量越低模拟值与试验值越接近,当石粉含量为5%时混凝土的整体力学性能达到最佳。3D纤维混凝土细观模型中不同纤维类型对高石粉含量混凝土的强度有不同影响,与玄武岩纤维相比,铜镀纤维的掺入对高石粉含量下混凝土力学性能的增幅更明显。铜镀纤维体积分数为4%和6%时均能提高混凝土力学性能,当体积分数为6%时,混凝土数值模拟与试验结果误差小于7.1%且力学性能达到最优;玄武岩纤维混凝土的抗压性能随纤维体积率的增加而降低,当纤维体积率为1 kg/m3时数值模拟结果与试验结果误差范围在0.4%-8.7%,但对混凝土整体力学性能的提升较小。     

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。     

碳纳米管改性硅橡胶的电学特性

用碳纳米管(CNT)填充硅橡胶制备了碳纳米管/硅橡胶复合材料,并研究了复合材料的电学特性。结果表明:随着碳纳米管含量的增加,复合材料的电阻率急剧下降,当wCNT=0.075时,电阻率下降了约10个数量级。随着拉力增大,复合材料的力敏效应增大。复合材料存在明显的弛豫现象:拉力越大,电阻率的弛豫时间越长;碳纳米管含量越大,复合材料的弛豫现象越不明显,可以用R(t)=(R0-R∞)exp(t/τ) R∞来描述复合材料的弛豫过程。     

固液两相流粒子冲蚀钻头内流道磨损

针对固液两相流粒子冲蚀钻头内流道磨损机制,应用固液两相流离散相模型(discrete phase model,DPM),建立钻头内流道冲蚀磨损的物理模型,获得粒子参数对内流道磨损的影响规律,并进行室内实验,验证DPM模型的有效性。研究结果表明:粒子对钻头内流道冲蚀磨损主要分布在内流道收缩面,越靠近钻头中心轴线,磨损率越大;随粒子入口速度的增大,内流道平均磨损率增大;随粒子直径的增大,内流道平均磨损率先减小后增大,最后趋于稳定,当直径为2.0 mm时平均磨损率最小;随粒子体积分数的增大,内流道平均磨损率近似呈直线增加;当粒子入口角度为50°时,内流道平均磨损率最大;压力对于内流道磨损影响较小;进行100 h磨损实验后,钻头内流道的磨损率减小了0.80%。     

纳米颗粒粒度的测量及其性能研究

颗粒的大小及分布影响着许多产品的使用性能,激光粒度仪是测试粒度最常用的仪器之一,当颗粒分散在液体介质中时,其所处的状态将受到吸附和排斥的共同作用。本文介绍了有关纳米颗粒的制备,颗粒的粒度对一些产品性能的影响,同时分析了全自动激光粒度分析仪的优点,并对分散于液体介质中颗粒的相互作用力进行了研究。     

聚乙烯粉末粒度及粒度分布测定的研究

用乙醇做分散介质,用激光粒度测定仪测定三个聚乙烯粉末试样的粒度及粒度分布,测试快速、准确。试验结果令人满意。     

数控机床自动编程技术中尺寸公差的研究①②

数控机床自动编程技术又称为计算机辅助设计/计算机辅助制造系统,以Unigraphics（UG）、SolidWorks、Cimatron、Pro/Engineer、CAXAME制造工程师等为代表的自动编程软件,在录入菜单中的尺寸录入窗口输入尺寸时,通常输入的是基本尺寸和公差,没有极限偏差也没有极限尺寸。按照我国国家标准,这样的已知条件是没办法保证加工质量的。经过研究发现,CAD/CAM系统自动编程软件录入菜单中的尺寸录入窗口输入的尺寸应该是平均尺寸,公差应该是平均公差。这样在精加工时刀具的刀尖点沿着平均尺寸的轮廓线运行,不需要通过刀具偏置量补偿就能保证加工出合格的零件,而且能够实现自动化,加工效率高、精度高。     

成批生产批量的确定方法及批量修正分析

本文运用了数学方法讨论成批生产批量的确定方法及批量修正分析.以目前常用的三种批量确定方法,即经济批量方法,最小批量方法和标准批量方法为基础,将这三种方法有机结合起来,形成一种新的批量确定方法,使得所确定的批量既有利于企业的经济效益的提高,又有利于设备能力的充分利用,又便于企业的生产组织工作.     

有关测量原则的研究

通过对有关测量原则的研究，进一步探讨了有关测量原则在理论上的正确性和实际上的可行性。     

具有GARCH(near-IGRACH)-normal误差项时序的ADF单位根检验

在有限样本情况下,随机模拟具有GARCH(near-IGRACH)-normal error的ADF单位根检验,分析了两种数据生成模型下不同显著水平对临界值的影响.结果表明:随着显著性水平值的下降,相应的临界值绝对值变大了,特别是使用Zρ检验统计量时,对应的size distortion越来越严重,对高频金融时序进行单位根检验时,选择Zρ或Zt统计量需要进行一个权衡.     

PLA纤维纱线浆纱工艺研究

针对PLA纤维纱线的特点，选用马铃薯变性淀粉K5为主浆料，PVA、聚丙烯酸为辅，蜡片为助剂，制定了3种经纱上浆配方，对其浆液性能、浆膜性能和浆纱性能及其他指标进行测试。对比分析，得出了PLA纤维纱线上浆的最佳工艺路线。用马铃薯变性淀粉K5替代PVA ，既满足了PL A纤维纱线上浆要求，也减少了环境污染。     

阳离子分散松香施胶剂的研究

对阳离子分散松香乳液的制备方法、影响因素进行了探讨,并对所制得的产品进行了施胶性能的测定,研究结果表明,所制得的阳离子分散松香胶在技术指标方面以及在施胶性能方面都接近或达到了美国Ｈｅｒｃｕｌｅｓ 公司的同类产品水平。     

氧化石墨烯尺寸分级及细胞毒性研究进展

氧化石墨烯（graphene oxide, GO）是一种化学改性的石墨烯材料。作为化学法制备石墨烯的前驱产物,GO具有石墨烯固有的优异性能外,大量含氧官能团的存在还使其表现出两亲性,例如在诸多溶剂（尤其是水）中分散性能良好。不同尺寸的GO应用于不同领域。大尺寸GO因其结构完整,适用于于制备导电薄膜和整料。小尺寸GO因其优异的生物相容性和生物活性,常应用于生物医学领域。制备不同尺寸级别的GO,使其在不同领域中的应用发挥更好的作用很有必要。简单介绍了GO的制备方法及结构特性,重点总结了影响GO尺寸的因素、GO的尺寸分级方法以及GO细胞毒性的尺寸效应。     

不同方法测定黄土和古土壤样品粒度的比较

用激光粒度仪和沉降法分别测量了黄土和古土壤的粒度分布,通过对比两种方法测量结果,认为激光法测量的重复性和测量精度较高,小于5μm颗粒含量低于沉降法,平均粒径较沉降法偏粗;造成这种差异的原因主要是不同方法的原理不同和样品中颗粒形状不规则所致.黄土风化成壤过程中形成的次生碳酸盐矿物可能主要存在于小于5μm的颗粒内.