激光加工凹坑织构对赛龙表面润湿性的影响

为探究凹坑织构对表面润湿性的影响以及表面形貌与润湿性之间的关系,提高水润滑轴承材料表面的润湿性,以赛龙材料为研究对象,使用激光雕刻机在试样表面加工不同凹坑织构.使用接触角测量仪测量表面接触角,运用三维形貌仪和扫描电子显微镜对加工后表面形貌分别进行宏观和微观的测量及表征.选取ISO25178中部分三维参数分析表面形貌与润湿性之间的关系.建立凹坑织构几何模型,基于过渡理论分析凹坑形貌变化对表面接触角的影响机理.研究结果表明:合适的织构设计可以有效提高表面润湿性,减小接触角;织构直径和深度越大,材料表面的接触角越小;ISO25178三维参数体系中峭度、偏斜度与表面润湿性之间有较强的关联性,峭度越小,偏斜度越大,表面润湿性越好;表面接触角余弦值与粗糙度率的变化趋势一致,接触角随粗糙度率增加而降低;通过过渡模型建立了织构参数和接触角之间的函数方程,并通过拟合法对其进行了优化.     

壁面润湿性对原油携水流动特性的影响分析

采用原油携水流动的方式将管道内部积水携出可以有效解决管道内部的积水引发管道腐蚀穿孔的问题。基于原油携水流动的动力学过程和界面形态,建立了原油携水流动模型,采用基于VOF模型的InterFoam求解器求解油水界面的动力学方程,对比验证了相同条件下的实验数据和数值模拟结果,分析了原油流速和壁面润湿性对原油携水能力的影响趋势。研究结果表明,使用OpenFOAM对原油携水流动进行模拟分析的方法切实可行,模拟结果与实验结果相比具有较好的吻合性。随着原油流速的增加,原油的携水能力增加,管道内的积水更易被原油携带出管道底部,而原油临界流速的大小取决于管道壁面的润湿性;随着管道壁面的润湿程度的降低,积水有聚集为水团的趋势,并且原油的携水能力增加;当原油流速大于临界流速时,原油的携水能力取决于壁面的润湿程度(即接触角θ的大小),当接触角θ=30°时,水以连续波状薄膜的形式存在;当接触角θ=60°时,薄膜破裂形成分散的水团,这些水团零散地分布于倾斜管壁上,并在剪切力的作用下不断向上移动;当接触角θ≥90°时,积水逐渐在倾斜管段上聚集为一团。     

自组单分子纳米膜提高驱油效率及微观机理研究

鉴于某些含阳离子基团的物质可通过静电吸附作用在带负电的硅质矿物表面上形成无润湿纳米膜,使油湿或水湿变为中间润湿或弱水湿,明显提高驱油效率.作者提出在注入水中加入一种含阳离子基团物质的塞段,该物质可在带负电荷的砂岩矿物表面形成可在后续水中脱附的自组单分子纳米膜,通过取代水膜和沥青膜除去各种形式的残油.室内试验表明,该法无论在水湿或油湿,高渗或超低渗储藏中均可获得良好的驱油效果.     

改善陶瓷颗粒／金属基体润湿性的方法

本文讨论了改善陶瓷颗粒与金属基体之间润湿性的各种工艺方法,分析了每种方法的原理及特点,对每种方法列举了一些实例,提出了实际生产中的最佳工艺方法.     

喷瓷管道用玻璃釉料润湿行为的研究

采用扫描电镜（ＳＥＭ）和Ｘ射线能谱分析（ＥＤＳ）等手段,研究了喷瓷管道用玻璃釉料对碳钢基体的润湿行为。研究结果表明,底釉的润湿面积随着温度的升高和恒温时间的延长而增大,在一定的温度和时间下达到最大值。增加基体表面粗糙度和减小面釉在底釉中的含量,可促进润湿性的改善。基体金属进入界面过渡层以及界面过渡层富集密着剂都有利于釉料润湿基体。     

稀土电解槽熔盐润湿性对气泡影响的数值模拟

为研究稀土熔盐电解槽中熔盐对碳阳极的润湿性对阳极表面气泡的形状和脱离大小等的影响,针对稀土熔盐电解槽中石墨阳极的表面特性,利用计算流体力学软件Fluent,采用CLSVOF(Coupled Level Set and Volume of Fluid Method)界面追踪方法分别对润湿角为15°、25°、35°、45°和55°的阳极表面气泡的生成过程进行模拟研究.模拟出了不同润湿性熔盐的阳极表面气泡生长变形过程,结果表明:润湿角越大气泡脱离阳极表面孔口时体积越小,但其脱离后仍然吸附在阳极表面没有脱离,不利于气泡排除,容易造成阳极效应.     

大量不凝性气体存在时不同润湿性管束对流冷凝传热实验研究

为了实现工业中大量不凝性气体存在场合下蒸气的高效冷凝传热,建立了混合蒸气水平管束外对流冷凝传热实验系统,通过化学刻蚀与自组装方法对光管管束、2D肋管管束和3D肋管管束进行疏水与超疏水表面改性处理。当大量不凝性气体存在时,对不同润湿性管束表面的冷凝形式及管束间冷凝液流型进行可视化观测。实验研究了冷却水流速、混合蒸气流速、水蒸气体积分数等因素对不同润湿性的冷凝式换热器对流冷凝传热系数的影响,并分析不同水蒸气体积分数条件下管束效应的影响。通过实验研究发现,当大量不凝性气体存在时,冷凝液在管束间形成滴状流,水蒸气体积分数对不同润湿性的冷凝式换热器的对流冷凝传热特性影响显著,随着管排数增加,对流冷凝传热系数增大,管束效应对超疏水光管管束的强化作用最大,当水蒸气的体积分数约为11%时,9排超疏水光管管束的对流冷凝传热系数是单排的1.53倍,而当水蒸气体积分数约为23%时,9排超疏水光管管束的对流冷凝传热系数是单排的1.34倍。     

静止钢液中影响钢包孔口处底吹气泡的因素

运用气泡形成的两阶段模型,分析在一定气体流量下,静止钢液中通过钢包孔口连续溢出气泡的形成过程。通过MATLAB编程计算得到气泡的脱离直径。对影响气泡脱离尺寸的气体流量、孔口直径和表面张力因素进行分析,并将气泡直径的理论计算值与数值模拟结果进行比较。从理论计算结果以及与数值模拟对比得出:随着气体流量的逐渐增大,气泡的脱离直径总体变化趋势为由缓慢增大到迅速增大;在较小的气体流量下,气泡脱离直径受孔口直径和表面张力影响显著,随着流量的增加其影响越来越小;孔口边缘的润湿性对气泡脱离尺寸的大小起决定性作用。     

油水相对渗透率曲线的形态特征分析

本文阐述了油水相对渗透率曲线与岩石的孔隙结构、岩石的润湿性之间的关系。以S油田低渗透砂岩储层为例,以油田36块岩心的相对渗透率曲线数据为基础,将相渗曲线形态分为水相下凹型和水相上凸型两种类型。并对两种类型相对渗透率曲线形态特征进行分析,得出水相下凹型相对渗透率曲线更有利于注水开发。     

气体润湿性评价方法总述

理论和实验证实凝析气藏多孔介质表面润湿性由液湿性转变为优先气湿可显著提高气井产量,且气湿程度对气井产量影响较大。但是由于气体具有较强的压缩性,传统的液湿性定量评价方法（（USBM法和Amott法））不适用于气体润湿性评价。本文通过理论分析和润湿性实验研究,整理并提出了气体润湿性评价的新方法:停滴法、气泡捕获法、表面能法、毛细管上升法。本课题组首次提出应用停滴法和气泡捕获法分别建立了气湿性定量评价的方法,确立了气湿性定量评价指标,为气湿性理论研究奠定了基础。