粘性流动的最大功率消耗原理不成立——论自然条件不参加变分兼论变分的定义及运算法则

本文论述了变分原理的自然条件不参加变分;证明了粘性流体流动的功率消耗Ⅱ_(iv)、Ⅱ_(iv)、Ⅱ_(pc)皆只是驻值原理而不是极值原理;还提出了新的高阶变分定义,它有运算简便等优点。     

某型航空发动机润滑油热衰变结构组成分析

利用高温反应釜与傅立叶红外光谱(FTIR)、气相色谱/质谱联用(GC/MS)技术,从分子水平分析添加有抗氧剂N-苯基-α-萘胺(T531)的聚α-烯烃(PAO)航空润滑基础油高温衰变,考察该润滑油的热安定性能.结果显示:低于200℃时,T531具有优良的抗氧化作用,能够较好地延缓基础油的高温衰变,但温度超过270℃后,T531的抗氧化性能降低,无法有效保护基础油.300℃高温产物经GC/MS分析,共检测到63种化合物,包括36种烷烃类化合物、25种烯烃类化合物、1种酮类化合物和抗氧剂T531,短链烷烃和烯烃的相对含量分别为5.835%和2.32%,是200℃高温时的20多倍,直接导致润滑油黏度的降低.在200℃高温反应油样中的T531相对含量仅为0.734%,远低于170℃和300℃反应后的2.019%和1.587%.可见,T531在200℃环境中消耗剧烈,对润滑基础油分子的抗氧化保护作用十分显著.     

超临界流体萃取雷公藤中有效成分的工艺优化

为了对雷公藤药物进行减毒增效，采用超临界流体萃取技术对雷公藤有效成分的萃取进行了研究．实验以有效成分雷公藤甲素、雷公藤生物总碱以及毒性成分雷公藤红素的收率以及在浸膏中的质量分数为指标，分别对夹带剂种类与组成、萃取温度、萃取压力、静态浸泡时间等因素进行了考察．结果表明，当75％乙醇水溶液为夹带剂，萃取温度为43℃，萃取压力为25MPa，静态萃取时间为3h，进行超临界流体萃取时，有利于有效成分雷公藤甲素以及生物总碱的萃取．所得结果与传统方法进行比较，超临界流体萃取雷公藤甲素收率是传统方法的3．49倍．超临界流体萃取可以有效萃出主要有效成分雷公藤甲素．     

水平管道内冰浆流体阻力特性CFD模拟

以水平管道内冰浆流体无相变流动过程为研究对象,运用计算流体力学（CFD）为工具,采用两相流双流体模型,研究了管道内冰浆流体阻力特性.结果表明,沿管道流动方向冰粒子浓度场滞后于其流场的充分发展.当存在湍动时,颗粒动力学理论模型可以很好地描述冰粒子间的剪切作用.当流动为层流时,基于Thomas方程的反推黏度模型的模拟效果优于前者.若浆体输送速度进一步降低,需对冰粒子间的剪切效应进行分段考虑.     

多种实验技术对油气田产出液的成分研究

选用油气田产出液复杂体系为剖析研究对象,通过对油气田产出液成分的相关信息（颜色和味道）、分离和溶解性等,用傅里叶红外光谱（FTIR）、气相色谱-质谱（GC—MS）和电感耦合等离子体质谱（ICP—MS）等多种分析方法进行研究,旨在提高高年级化学专业学生对多种分析技术的综合应用能力。在锻炼学生实际操作能力的同时,还能培养学生分析和解决实际问题的综合能力。     

超高温钻井液的高温流变性研究

考察了高温高压条件下超高温水基钻井液的流变性能,以实验室研制的超高温钻井液为研究对象,用Fann50SL 型高温高压流变仪对钻井液的流变性能进行了测定,并利用回归分析方法对实验数据进行处理。实验结果表明,高压条件下,超高温钻井液的表观黏度和塑性黏度随温度的升高而降低,210 ℃后黏度随温度升高稍有增大。回归分析表明,高温高压条件下,超高温钻井液流变模式遵循着卡森模式。建立了预测井下高温高压条件下超高温钻井液表观黏度的数学模型。实验数据验证表明,利用该数学模型计算出的数值与实测值吻合度较高,为超高温钻井液的现场应用提供了计算依据。     

垂直裂缝内液体二氧化碳携砂规律研究

二氧化碳干法压裂以液态二氧化碳为压裂液,相较于传统的水力压裂,具有无水相、无残渣、低伤害、增加地层能量等优势,因此应用前景广阔。液体二氧化碳的密度和黏度很小,其携砂能力的大小成为决定压裂成败的关键因素。建立垂直裂缝模型,基于计算流体力学方法建立了液体二氧化碳流体和支撑剂的两相流动规律,并利用有限体积法进行数值模拟研究。结果表明：液体二氧化碳流体的携砂能力要弱于滑溜水。支撑剂在液体二氧化碳流体和滑溜水中的分布特征相似;通过降低支撑剂密度、减小支撑剂粒径和砂比或提高泵注排量可以提高液体二氧化碳流体对支撑剂的携带作用。研究结果可为液体二氧化碳压裂工艺参数设计提供依据。     

电流变液产生屈服应力的理论分析

本文通过对电流变液系能量变化的分析，建立了一种Ｂｉｎｇｈａｍ流体的压缩模型，导出了ＥＲＦ产生屈服应力的必要条件。模型之结果说明，固体粒子凝聚区域在剪切过程中会被压缩，从而产生屈服应力。此模型从理论上论证了陶荣甲教授对电流变液产生屈服应力原因之论断。在本文的最后对所得到之结果作了适当的讨论。     

Tunable left-handed metamaterial based on electrorheological fluids

A tunable left-handed metamaterial consisting of a periodic array of the left-handed dendritic structure units infiltrated with electrorheological fluids is demonstrated. Experimental results show that the passband can move from the original 8.50-10.60 GHz to 7.16- 8.39 GHz after electrorheological fluids are infused. When a dc （direct current） electric field of 666 V/mm is applied, the passband moves toward lower frequency of within 7.08-8.30 GHz. This method provides one convenient way to design adaptive metamaterials.     

Synthesis and application of bilayer-surfactant-enveloped Fe<Subscript>3</Subscript>O<Subscript>4</Subscript> nanoparticles: water-based bilayer-surfactant-enveloped ferrofluids

Superparamagnetic carbon-coated Fe₃O₄ nanoparticles with high magnetization (85 emu·g-1) and high crystallinity were synthesized using polyethylene glycol-4000 (PEG (4000)) as a carbon source. Fe₃O₄ water-based bilayer-surfactant-enveloped ferrofluids were subsequently prepared using sodium oleate and PEG (4000) as dispersants. Analyses using X-ray photoelectron spectroscopy, X-ray diffraction, and Fourier-transform infrared spectroscopy indicate that the Fe₃O₄ nanoparticles with a bilayer surfactant coating retain the inverse spinel-type structure and are successfully coated with sodium oleate and PEG (4000). Transmission electron microscopy, vibrating sample magnetometry, and particle-size analysis results indicate that the coated Fe₃O₄ nanoparticles also retain the good saturation magnetization of Fe₃O₄ (79.6 emu·g-1) and that the particle size of the bilayer-surfactant-enveloped Fe₃O₄ nanoparticles is 42.97 nm, which is substantially smaller than that of the unmodified Fe₃O₄ nanoparticles (486.2 nm). UV–vis and zeta-potential analyses reveal that the ferrofluids does not agglomerate for 120 h at a concentration of 4 g·L-1, which indicates that the ferrofluids are highly stable.