氮氩体积流量比对AlN薄膜生长取向、晶体质量及沉积速率的影响及机理分析

采用反应磁控溅射法,在溅射气压、溅射功率和衬底温度恒定的条件下,通过调控氮氩体积流量比,在单晶Si衬底上制备AlN薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)研究氮氩体积流量比对AlN薄膜的生长取向、晶体质量及沉积速率的影响规律并分析其机理。结果显示,提高氮氩体积流量比有利于AlN薄膜(002)择优取向的生长,但过高的氮氩体积流量比会降低薄膜的沉积速率。在溅射气压为5 mTorr(1 Torr=133.3 Pa)、溅射功率为500 W、衬底温度为200℃、氮氩体积流量(cm3/min)比为14∶6时,在单晶Si衬底上可以制备出质量较好的,具有良好(002)择优取向的AlN薄膜。研究结果可为反应磁控溅射制备高质量AlN薄膜提供工艺参数设置规律指导。

磁控溅射氧氩体积流量比对β-Ga_(2)O_(3)薄膜的影响

利用射频磁控溅射在c面单晶蓝宝石(Al_(2)O_(3))衬底上制备Ga_(2)O_(3)薄膜,研究了溅射过程中通入氧气与氩气的体积流量比对经过异位高温后退火处理得到的β-Ga_(2)O_(3)薄膜特性的影响。利用X射线衍射仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)对薄膜进行表征,结果表明β-Ga_(2)O_(3)薄膜沿着■晶面择优生长,具备较好的单一取向性。在氧氩体积流量比约为1∶20时,薄膜的结晶性能相对较好、表面晶粒分布较均匀、均方根粗糙度较小、晶粒尺寸较大。此外,吸收光谱表征结果表明,不同氧氩体积流量比下制备得到的β-Ga_(2)O_(3)薄膜的带隙变化范围为4.53~4.64 eV,在较低氧氩体积流量比下制备的β-Ga_(2)O_(3)薄膜表现出较优的光学性质,在波长200~300 nm内具有较好的吸收特性,表现出良好的深紫外光学特性。

空气钻井中气体体积流量的计算——两种不同体积流量准则的比较

适宜的气体流量在气体钻井施工中至关重要,关系到钻井的成功与否。介绍了在空气钻井施工中确定气体最小体积流量的最小动能准则和最小流速准则以及应用其计算直井、斜直井和定向井的气体最小体积流量的方法,并通过实例说明了整个计算过程。结果表明,由这2种体积流量准则计算的气体体积流量误差较小,可满足现场施工要求。

计算空气-氮气钻井最小气体体积流量的新方法

目前对空气-氮气钻井最小气体体积流量的计算方法仅适用于岩屑不受碰撞作用力的理想情况下的携岩要求,而实际所需的体积流量往往高于该方法的计算结果,主要原因可能是未考虑岩屑多次碰撞、重复破碎造成的能量损耗。引入了岩屑重复破碎概念,根据井底和井口岩屑粒径的变化,确定了岩屑重复破碎能耗。并据此对Angel模型进行了修正,得到一种更加准确地确定气体钻井最小气体体积流量的新方法。利用该方法可以更加清晰、准确地描述气体钻井过程中气-固流动状态及沿程压力损失,从而更好地选择设备及节约钻井成本。

基于结构光视觉的联合收获机谷粒体积流量测量方法

针对谷物联合收获机工作过程中需要实时测量谷粒流量的问题,提出应用结构光视觉测量技术实现谷物联合收获机测量系统谷粒体积流量的测量。采用普通滑槽作为测量谷粒体积流量的输送器,应用滚轮与编码器测量谷粒在滑槽中的流动速度。根据激光三角法测量原理构建结构光三维视觉系统,测量滑槽中流动谷粒的截面轮廓,应用试验参数标定法建立物长与像素偏移值的关系。在对结构光图像进行预处理的基础上,通过阈值判定法获取谷粒流截面轮廓;采用梯形微元求和法分别建立谷粒流截面计算模型与体积计算模型。试验研究了滑槽倾角和图像采集帧率对谷粒体积流量测量误差的影响,结果表明,当滑槽倾角在15°~30°、结构光图像采集帧率在40~100 f/s时,4种谷粒体积流量的测量误差小于等于5.2%,重复试验变异系数小于等于0.021,均方根误差小于等于1.268 L;当测量体积为17.6 L、滑槽倾角为30°、结构光图像采集帧率为100 f/s时,测量误差最小,为0.74%;当测量体积为39.2 L、滑槽倾角为20°、结构光图像采集帧率为40 f/s时,测量误差最大,为5.2%。采用结构光三维视觉测量系统,应用梯形微元积分求和法建立谷粒流体积计算模型,可以实现滑槽输送谷粒体积的在线测量。

湿法脱硫旋流喷嘴体积流量变化规律及数值模拟

以湿法烟气脱硫工艺中常用的旋流喷嘴为对象,研制了几何相似的系列喷嘴和仅出口直径变化的系列喷嘴,并选择实心锥喷嘴和螺旋喷嘴作对比,经过大量试验,系统地研究了旋流喷嘴的体积流量变化规律,得到旋流喷嘴体积流量与压力的平方根近似呈线性关系;在一定范围内改变喷孔直径,不会影响旋流喷嘴的流量-压力特性;几何相似时,增加喷孔直径,最大体积流量增加;相同压力下,螺旋喷嘴流量最大,旋流喷嘴次之,实心锥喷嘴最小。建立了旋流喷嘴的数学模型,采用Fluent对喷嘴内部流动和体积流量进行了数值模拟,给出了喷嘴内部流动、中心断面压力分布特性和流量-压力特性曲线,数值计算结果与试验数据基本吻合。

体积流量法配制多组分气体混合物

建立了一种简便、价廉的多组分气体混合物的动态制备方法并设计和组装了动态体积配气仪。用气相色谱对动态体积配气仪配制的混合气体进行分析并与其理论配比相对照,结果表明,该方法的准确性、稳定性和重复性是令人满意的。此外,按照配气的过程对影响配气精度的因素进行了理论分析。分析表明,气流流速的稳定性、流速测定的准确性和气路条件的一致性是决定配气效果的主要因素。

进气口位置和进气体积流量对油罐油气惰化置换效率的影响

采用机械通风方式对油罐油气进行处理,具有安全性差、通风时间长和效率低下的缺点;利用燃惰气对油罐油气进行处理,可较好地克服上述缺点。在前期研究的基础上,设计模拟实验台架,以燃惰气为介质,实验研究进气口位置和进气体积流量对燃惰气惰化置换油罐油气的影响。

濮城油田注入水体积流量实验特征

为了解注水过程中储层岩石特性的变化情况,在室内进行了现场注入水体积流量实验。根据注入不同孔隙体积倍数汪入水时岩样渗透率的变化,评价了注入水的敏感性。实验结果表明:濮城油田储层岩石在大量注入水冲刷下,会导致渗透率降低。受岩石胶结程度和渗透性影响,注入水孔隙体积倍数与渗透率变化曲线出现坐椅型、直线型和凸型等3种类型。空气渗透率越低,注入水的体积敏感程度越大。

充气钻井气液体积流量计算

充气钻井技术的关键在于充气钻井气液体积流量的合理设计.根据充气钻井环空携岩关键点,考虑气体对岩屑的举升作用,提出一种充气钻井最优气液体积流量的计算方法,开发充气钻井水力参数设计软件;结合吐哈油田某井的实际工况,分析钻井液密度、井口回压、机械钻速、地层产气量和地层产液量对充气钻井气液体积流量的影响规律.该方法对于优化充气钻井设计和发挥充气钻井技术优势具有指导意义.

等体积流量法在触变锻造流动前沿的应用研究

半固态成形技术是一种介于常规铸造和锻造成形之间的金属成形方法。针对半固态成形,特别是触变锻造成形中浆料流动前沿开裂等质量问题,首次提出了流动前沿等体积流量的概念,并将其运用到半固态成形模具优化设计中。分别使用平锻模和经优化设计的锻模对A356铝合金进行了半固态工步挤压和镦粗试验。通过比较分析表明,使用根据流动前沿等体积流量理论设计的模具可以有效防止流动前沿的开裂。本研究所提出的等体积流量理论为半固态成形件质量改进提供了重要的理论和实验指导。

气体直井钻井中气体体积流量计算程序开发

充足的气体体积流量是进行欠平衡钻井施工的关键,首先阐述了根据最小动能标准进行气体体积流量计算的方法与步骤,然而尽管该方法的计算原理简单,计算流程清晰,但是由于计算工作量大,且在计算过程中需要采用迭代法进行方程的求解。因此基于上述计算原理开发了相应的计算程序,使得计算更加方便。同时还利用该程序讨论了相关钻井参数对气体体积流量的影响规律,可供实际工程参考使用。

矿井气水分析出对体积流量的影响因素分析

针对含水矿井气在计量过程中出现体积流量变化的问题,运用热力学基本理论,进行了矿井气体积流量损失和析水量的计算分析,并以某矿井情况为例进行了分析。研究结果表明:矿井气的温度、组分和压力是影响体积流量和析水量的主要因素,其中,温度因素影响最大,压力因素影响最小;在压力不变(50 k Pa)的情况下,输送温度每降低1℃,体积流量减小0.18%,每千克干气析出的水量为1.12 g;甲烷摩尔分数每变化1%,体积流量变化0.017%,每千克干气析水量变化0.264 5 g。

气体体积流量的测量与修正

气体体积流量系指单位时间输送管道中流过的气体体积。气体体积有标准状态下体积和工作状态下体积之分,它们都是指在确定的压力和温度下的体积。在工程中常使用标准状态流量作为测量标准。被测介质在实际运行中,

一种低流量油相体积流量和持油率测量传感器的研制

为了解决低产液井的流量和持油率的测试问题,研制了一种油相体积流量和持油率测量传感器。阐述了其油水流量测量方法和传感器构成,该传感器利用改变流态使井下油水混合物以液柱的形式流过阵列流道,通过安装在流道侧壁的两个电导探针测量流量和含水,即由探针接触油和水时不同的电压输出幅度来判别油水相,由探针接触各相的持续时间来确定油水液柱的长度。在阵列流道的横截面积和流道数量一定的情况下,计算通过仪器的油水相体积流量,并由其各相时间占比来计算持率。经过实验验证,该传感器在油水总流量5 m3/d以下,流量误差不超过5%,含水误差不超过10%,针对高含水和低含水均有理想的测量效果。

体积流量计测量误差分析及改进措施

文章通过分析得到在使用体积流量计进行流量测量时,温度的变化是产生测量误差的主要因素,并以油品测量为例,提出了利用油品密度温度表,通过改进油品计量微机的计算公式,来尽量减少测量误差,从而保证测量的准确性。

超滤设备处理清汁的体积流量控制模型

结合 Ｈ Ｍ Ｐ板框超滤器在亚法糖厂的应用实践， 通过计算机编程， 用逐步回归分析方法从众多工艺参数中筛选出主要影响因子及各自对超滤系统流量的影响大小， 并求出基于最优回归方程的控制模型。复测结果与实际数据对照表明， 该模型精度较高，能满足生产控制的要求。

体积流量对旋风分离器影响的模拟分析

为改善旋风分离器操作条件,提高其工作性能,以RNG k-ε模型、SIMPLEC计算法、随机轨道模型等描述旋风分离器,使用Fluent软件对旋风分离器压力损失和分离效率进行数值模拟,分析体积流量对不同粒径下颗粒分离效率的影响。结果表明:体积流量的增大能够提高旋风分离器的分离效率,但要以较大的动力消耗为代价;存在着最经济的体积流量值使得旋风分离器工作性能达到最佳,这对节能而高效地使用旋风分离器具有一定的理论指导意义。

超声波体积流量计声场混合计算方法

超声波体积流量计测量空间内声场分布主要由换能器性能和实际工况下的流场共同决定.在进行相关声场研究时,为了解决仅使用数值法难以对实际换能器重要计算参数进行准确建模的问题,提出联合测量边界条件和数值法的混合计算方法对声场进行求解.计算模型的振动边界条件通过使用扫描式激光测振仪测量换能器表面离散点的振动速度并对其进行数据拟合来准确获取,实现以实验测量的数据对建模不确定性最大的换能器进行表征.由计算流体动力学对超声体积流量计在不同体积流量下的流场进行求解,并将获取的流场导入数值计算模型中作为背景流场.借助有限元软件COMSOL求解由非均匀流中线性声学式推导的控制式对声场进行预测.比较预测和实验结果,对混合计算方法进行验证.

采棉机体积流量灰色预测模糊PID控制方法

由于采棉机行走机构的控制运行具有大延迟、大惯性等非线性特点,给采棉机高效快速采摘棉花带来很大困难,影响采棉机行进速度的稳定性与可靠性。为此,应用灰色预测方法,基于模糊理论设计了能够对采棉机行走速度进行控制调节的灰色预测模糊PID控制器,建立了采棉机行走控制系统仿真模型。通过仿真试验得出:灰色预测模糊PID控制器相比常规PID控制器具有良好的控制效果,且具有超调量小、响应时间短及鲁棒性好的特点。