干喷湿纺制备中空纤维膜的喷丝头结构优化模拟

在干喷湿纺法制备中空纤维膜的过程中,喷丝头作为关键的纺丝组件之一,其尺寸及内部几何形状对于聚合物分子链的取向和最终的膜形态有着重要影响,通过优化喷丝头结构有助于提高膜丝可纺性和产品质量。采用数值模拟的方法,建立三维喷丝头溶液流道模型,探讨了环隙直管长度、环隙间距、锥形流动角等流道结构参数对溶液在喷丝头内的剪切流动、出口挤出胀大以及气隙中拉伸流动的影响。模拟结果表明:纺丝液流经喷丝成型孔入口处的压力及压力降随着直管长度增加而增大,随环隙间距、锥形流动角的增大而减小,且环管流道越长,越有助于溶液流动充分发展;相比于直管长度,环隙间距和锥形流动角对溶液的挤出胀大行为影响更显著,随着环隙间距和锥形流动角的增大,挤出胀大现象减弱。直管长度和锥形流动角对气隙中的初生纤维外径分布影响不明显。增大直管长度和环隙间距、采用锥形环管,有利于增加膜丝取向度和强度、提高纺程中的流动稳定性。模拟优化得到的喷丝头结构为直管长度1.1 mm,环隙间距0.11 mm(即长隙比为10左右),锥形流动角大于30°。

凝固浴槽的圆形自由射流数值模拟

非溶剂致相分离的干喷湿纺法所制中空纤维膜的微结构与凝固浴的流场结构密切相关。常见的凝固浴流动更新类似于圆形自由射流。该流场结构不仅影响溶液纺丝的稳定性,还影响其分相成膜时的双扩散行为。合适的湍流模型能提高计算的准确性与可靠性,因此采用9种湍流模型来模拟圆形自由射流流动,得到了不同模型下的流体速度分布、起始段长度、湍流动能(k)、卷吸量等参量结果,并与实验值及理论解进行对比分析。结果表明,在k与湍流动能耗散率(ε)中增加了两个附加项(D,E)的Launder与Sharma(LS)模型,对速度分布的预测最准确,轴向无量纲速度平均误差为7.14%,起始段长度与实验值相比平均误差最小为10.7%;Prandtl数σk对水流扩散有较大影响,通过修正σk,能提高LS模型的速度分布预测能力,当σk取0.15时,起始段与主体段的平均相对误差降至2.75%,雷诺数为6378.2条件下的卷吸量预测平均误差为3.57%。因此,在具有圆形自由射流的凝固浴槽数值模拟中,建议采用LS模型。

翼型轴流桨的混合性能及其在工业发酵罐中的应用

对新型轴流桨—翼型桨的混合性能进行了系统研究,结果表明,翼型桨具有剪切性能温和,输送效率高,混合迅速,低能耗以及传质系数高等优点。这种桨叶已成功地应用于赤霉素、井岗霉素等工业发酵罐。

顺丁橡胶聚合反应工程分析与生产装置技术改造探讨

从聚合反应工程角度分析了顺丁橡胶(BR)生产中的聚合过程特点及其偏离理想动力学的情况。结合宏现和微观混合的基础研究结果,提出了改进BR聚合生产过程与设备的主要途径,如催化体系的陈化釜与预混釜的使用,聚合首釜搅拌浆型的改造,以及各釜转化率分配的优化等。

玻璃纤维毡增强热塑性复合材料(GMT)的压缩模塑

玻璃纤维毡增强的热塑性复合材料（GMT）是目前国际上极为活跃的复合材料开发品种之一,它除了具有优越的价格/性能比外,更重要的是它可以回收利用,不会对环境造成污染。本文概括了聚丙烯基GMT材料制品结构设计、坯料设计、模具设计、温度控制、压缩模塑中需注意的问题,为PP-GMT制品的设计和生产提供一定的指导。

车用GMT材料应用现状与发展预测

GMT材料属于热塑性复合材料，具有良好的耐热性、刚性和耐冲击性，且易加工成型，不但可满足汽车零部件所要求的均衡的弯曲强度和冲击强度，而且能够回收再利用。介绍了GMT材料在轿车前托架、隔音罩、电池托架、保险杠、座椅骨架及仪表板骨架等汽车零部件上的应用现状和发展趋势。

BR生产中首釜桨型选择问题的探讨

根据合成高聚物的桨型选择的基本原则,以首釜液体不属于高粘液体为前提,提出了BR生产中首釜聚合工艺对混合的三要素。通过小试用框式桨和螺带桨的混合状态及混合时间的测定,生产装置操作数据与产品性能的分析,指出首釜由框式桨改为螺带桨是有效的。并提出了开发大尺寸轴向流较之螺带式桨相当或稍逊,而微尺寸混合较强的新桨型的建议。

轻质热塑性复合片材的制备技术与应用

轻质热塑性复合片材除了优异的比强度外,还具有A级表面、成型加工容易、制品设计自由度大等优点,近年来发展非常迅速。本文介绍了它的几种制备方法,重点关注国家专利技术——喷动流化法。由于其独特的性能特点,轻质热塑性片材必将在汽车、交通等领域获得更为广泛的应用。

搅拌槽内异粘物系的混合性能——(Ⅱ)高粘物系、螺带—螺旋桨

1 前言不同粘度的互溶液体混合在化学工业等部门并不少见.处理不当往往影响产品质量。已有文献指出,异粘混合比等粘混合所需时间更长,并且混合形式与规律还因条件而各异。综合已有的少数研究者的工作,可以看出,混合机理及混合过程的揭示尚不充分;影响因素的变化范围较小;采用螺带—螺旋桨的研究结果也未有发表。本文在较宽的粘度比和体积比范围内,采用螺带—螺旋桨搅拌器(HRS),测定了牛顿流体与剪切稀化流体以及弹性流体的混合时间与搅拌功率。

《化工流体力学》再版前言

本文指出,化工流体力学是探讨化工设备中流体运动规律及其对化工过程的影响,目的在于为化工设备的放大、设计、强化奠定理论基础。文章简述了流体力学化工应用发展的几个重要阶段:20世纪50年代末期开始,化工研究者关注并运用现代流体力学,推动化学工程发展,取得一批重要成果,一些重要学术著作问世;80年代之后,流体力学研究者关注化学工程,化工设备中流动现象研究成为流体力学的重要组成部分。流场显示技术的应用以及计算流体力学的兴起,给流体力学的化工应用注入新的巨大活力。这些分析的基础上,本文预测了化工流体力学的发展趋势。文章还介绍了《化工流体力学》新版的特点,流体力学在化工教育中的地位,以及化工流体力学的研究方法和教学方法。

热塑性聚合物复合材料工业制造技术及装备

（1）认识汽车复合材料 （2）复合材料在汽车轻量化中有所作为的关键 （3）复合材料工业制造技术 （4）展望：机遇与挑战

翼型轴流桨的开发及其在发酵工业中的应用

发酵过程中通过搅拌使发酵液混合。促进罐内营养组分、温度、pH 等的均匀;使气体分散,增加氧传递速率;增加液体的循环,提高传热膜系数,从而有利于发酵热的排除;搅拌还保证固体颗粒处于悬浮状态。总之,搅拌在发酵过程中起着十分关键的作用。我国发酵工业中,使用的搅拌桨均为径向流式的涡轮桨。

加速发展热塑性复合材料工业 推进轿车“零部件生产模块化”

当代汽车工业的发展方向 ,安全、环境、资源是人们关注的信点。采用聚合物材料制作汽车零部件 ,实现汽车“轻量化”,公认这是解决上述问题的重要途径。在经历通用塑料、工程塑料时代之后 ,90年代进入汽车复合材料时代。其突出优点不仅“轻量”,而且加工费用低 ,模具费用约占钢制零件模具的 1 0 %～ 2 0 % ,降低零件重量 ,减少零件个数 ,可使多个零件组合成“模块”,从而有利于汽车“模块生产方式”的实现。汽车用复合材料包含多种型式 :粒料或片材 ;基体树脂有热固性和热塑性 ;增强材料可以是不同形状的颗粒或不同长度、不同类型、不同结构的纤维。当前仍以热固性树脂为主 ,近年来 ,低回收率、低工业效率、影响健康和环境 ,困扰着热固性复合材料的发展。而热塑性因其优越的力学性能、加工性能及回收、再生等因素 ,以高于热固性 2 - 3倍的速率增长。据予测 ,未来 1 0 - 1 5年内二者将趋于相等。我国亦将大力发展热塑性复合材料 ,据有关部门规划 ,热塑性将占聚合物复合材料的 3 0 % ,逐步达到发达国家当前的水平。本文主要论述热塑性复合材料的开发及其在轿车工业中的应用。首先 ,简要回顾无机粒子碳酸钙、云母以及短纤维增强热塑性聚合物在轿车中应用的新进展 ;随后 。

强化传热技术的模式识别与综合评判

本文提出了利用模糊模式识别定量考查换热器强化传热的合理性,并进而用综合评判法优选强化方式的方案。

聚氯乙烯搪塑粉开发及其成型研究

聚氯乙烯搪塑粉在汽车上的应用越来越广泛,国内引进的车型如奥迪A6、帕萨特B5等,均采用搪塑工艺制备仪表板的表皮材料。与真空吸塑表皮相比,搪塑表皮具有不开裂、不变形及耐热性优异等优点,但搪塑工艺对搪塑原材料流动性、耐温性和熔融性等方面的要求较高。针对这一需要,开发了一种可自由流动的搪塑粉配方,该配方采用了聚合度适中的PVC树脂以及分子量相对较高的增塑剂,使体系的熔融性能与进口产品相当,选用了无毒的钙锌稳定剂,并与抗氧剂、紫外线吸收剂复配使用,使体系的热稳定性、抗氧性优良,其中热稳定性超过同类进口产品,200℃时刚果红法测定结果达2h以上。

热塑性复合片材的应用技术——汽车零部件开发及最新进展

热塑性聚合物复合材料在汽车工业中的应用日益广泛,汽车自主开发及创建民族品牌,为热塑性复合材料及其零部件发展提供了新的契机,材料和零部件先行,又为自主开发创造必要前提,二者结合,相得益彰。

试论搅拌技术发展的主趋向

搅拌技术在工业上的应用十分广泛,涉及医药、农药、染料、肥料、高分子合成材料、食品、日用化学品与化妆品、纸桨与造纸以及矿石加工、废水处理等行业,特别是在发酵、聚合、结晶等操作中,搅拌起着关键的作用。尽管如此,搅拌问题并未受到足够重视,由于对搅拌与混合问题认识不足,许多工业混合操作是不充分的或不经济的。据报导,仅以美国为例,美国化学工业输出,约＄7500亿/年,有关混合问题所引起的损失可达3％,约200亿。又悉。

横肋管中的流动阻力

以三种不同直径的铜管和有机玻璃管构成实验管路系统,研究了横肋管中空气流动阻力特性。在峰高为(0.01～0.11)d,间距为(7～40)d,Re=400～100000范围内,试验提供了从层流到湍流范围内完整的阻力系数曲线。从阻力形成机理,分析了横肋的峰高k,间距s,厚度w等因素对阻力系数的影响。并得到了简明的数据关联式f_r/f_s=1+128(k/d)^(1.36)(s/k)^(-0.41)Re^(0.25) 式中f_r为横肋管阻力系数;f_s为光滑管阻力系数;d为管径。

系主任负责制的认识与实践

一高等学校在教学方面有三级组织:院—系—教研室。在这三级组织中,系这一级的地位和作用如何,长期来,在观念上、组织上、职能上、权力上都有不少问题。在观念上,系主任以前只面向教师,很少面向学生。大学四、五年中的思想政治工作、学习风气的培养,均由党总支及指导员管,而系主任通常只过问教师中的事情。

开拓培养新模式 不拘一格育人才

本文提出了在同一个专业内可以培养多种类型和规格人才的设想,虽然考虑得并不十分尽善,但颇具新意。比如,对化学工程专业,设想可以培养诸如科学型、开发型、适应型等三种规格的人才,它们同属于大学本科层次,只是培养的侧重点不同,这是从纵向上区分;从横向上又可以区分为多种类型,如学生在学好本专业主干课程基础上,可以选读跨系课程,培养化学工程与数理结合、与工艺结合、与设备结合、与计算机及过程控制结合、与生物工程结合、与管理工程结合、与社会科学结合等,构成了多种类型与多种规格的互相交叉,给学生的成才提供了各种渠道和条件。各种规格和类型人才,有其相应的知识与能力结构要求。这个设想,对于学分制的推行更具有一定的现实意义。编辑部期望通过本文的发表,起到抛砖引玉的作用。欢迎热心于教育改革的院校领导、系主任及广大教师,结合各校各专业的实际,提出设想,参加讨论,共同来开拓人才培养的新模式。