基质组配、填充方式及水力负荷对生态滤坝净化效果的影响

为提升生态滤坝净化能力,选取砾石、沸石、陶粒、蛭石4种基质,进行基质组配、填充方式及水力负荷等多情景下的污染物(COD、氨氮、总磷)去除效果试验。试验结果表明:砾石+陶粒组配方式去除COD效果最好,而去除氨氮和总磷效果最好的组配方式是砾石+沸石;砾石和沸石均匀混合有利于COD的去除,而砾石在前沸石在后的填充方式是去除氨氮和总磷最高效的填充方式;随着水力负荷的增大,3种填充方式下COD和总磷的去除率均呈现递减趋势,均匀混合填充方式下氨氮的去除率呈现递减趋势而分层填充方式下氨氮的去除率呈现先增大后减小趋势。

人工湿地沸石填充方式研究

针对传统的沸石湿地系统中沸石用量大,与沸石相关的费用高的缺点,提出采用前置沸石和表铺沸石填充方式来改善湿地中的污染物去除效果.对比研究了人工湿地中3种沸石填充方式(底铺、前置和表铺)对农田排灌水中污染物的去除效果.结果表明:茭白-土壤湿地的污染物去除效果优于无植物的土壤湿地系统.沸石-土壤-植物系统比传统的土壤-植物系统有更好的CODCr,总氮和氨氮去除效果.3种不同沸石填充方式中,底铺沸石的总氮和总磷去除效果最好;表铺沸石的总氮、总磷和CODCr去除效果比前置沸石的好,有植物和土壤的湿地系统增加前置沸石段后CODCr的去除率升高3.4%,增加表铺沸石后CODCr去除率提高12.3%.

多孔材料填充方式对通道传热效果影响的数值研究

基于结构/非结构同位网格的SIMPLE算法,编写了多孔材料内部流动和传热计算程序。程序中多孔区域动量方程采用Brinkman-Forchheimer拓展Darcy模型,能量方程采用局部热平衡模型。对恒热流边界条件下平行通道沿中心及壁面区域填充多孔材料时的流动和传热特性进行数值分析。分析结果表明,与不填充多孔材料相比,填充多孔材料能有效地强化换热,但同时也造成比较大的压降,其传热性能与多孔材料填充方式以及填充比密切相关。在本文所研究的条件下,在较低雷诺数时,采用大填充比的填充方式更有利于增强平行通道的综合换热性能,且沿通道壁面填充比沿通道核心区填充的效果更好。

填充方式对泡沫材料填充钢管构件阻尼性能影响的研究

通过自由振动衰减试验,研究了填充方式对泡沫材料填充钢管构件阻尼性能的影响,填充方式包括全填充、部分填充和夹心填充。试验结果表明,与空钢管构件比较所有填充方式都显著提高了构件的阻尼水平,其中尤以夹芯填充获得的效果最佳,可将阻尼水平提高4倍以上。

无模铸型制造工艺中填充方式的研究

本文以减小铸型的粘结剂含量为目的,在成形理论的指导下对无模铸型制造工艺的填充方案进行创新,提出了选择性填充的概念。

EDI膜堆填充材料及其填充方式的研究进展

介绍了EDI膜堆填充材料的研究现状,认为离子交换树脂仍是今后填充材料的主要研究对象,离子交换纤维和其它新型填充材料的研究亟待有新的突破。同时,以树脂为例,对离子交换材料的3种填充方式(混合填充、分层填充、分置式填充)进行了系统介绍。最后对EDI膜堆填充材料及其填充方式的研究与发展作了展望。

FDM工艺中填充方式对塑料制品力学性能的影响

采用熔融沉积成型方式制备ABS力学测试样条,通过拉伸和冲击测试研究不同填充方式对塑料制品拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度的影响。实验表明,对于方格填充呈现出随填充角度增大,拉伸强度和断裂伸长率增大,冲击强度减小的现象。直线填充与45°方格填充实测结果近似相同,蜂窝填充拉伸强度和断裂伸长率与15°方格填充近似相同,冲击强度与30°方格填充近似相同。在实际生产中,需根据制品力学性能要求在其不同区域选择合适的填充方式,以提高制品整体力学性能,降低生产成本。

焊丝熔化填充方式对激光焊接熔池影响的数值模拟

结合激光深熔焊的焊接特性,建立焊丝熔化后进入熔池过程的三维瞬态激光焊接热-流耦合模型。研究了焊丝熔化填充方式对匙孔三维形态、熔池流动行为的影响,最后分析了焊丝熔化填充对匙孔稳定性的影响机制。计算结果表明,焊丝熔化以自由过渡的形式落入熔池对匙孔的形态影响较大,对匙孔前壁的挤压作用非常明显,造成了匙孔闭合、倒塌的情况;焊丝熔化沿熔池边缘流入熔池对匙孔的形态影响相对较小,匙孔下部会出现内凹的现象。焊丝熔化进入熔池之后在匙孔后方的熔池会产生两个顺时针的流动漩涡,流动漩涡的存在会使熔池内部流动行为更加复杂。

稀土金属材料填充方式对预混气体爆炸特性抑制研究

利用20 L球形爆炸装置,探究了在多孔稀土金属材料两种不同的填充方式(球状和片状)下甲烷-空气预混气体爆炸特性的变化规律,考虑了留空率和填充密度对预混气体爆炸特性的影响,并利用压力传感器记录球体内爆炸压力曲线。研究结果表明:甲烷爆炸压力、最大压力上升速率和爆炸指数均与留空率呈正比例关系,与填充密度呈反比例关系,片状材料下最大压力下降幅度大于球状材料下的;片状材料抑爆性能优于球状材料的,片状材料的双重抑爆作用对爆炸威力的影响更甚;2种不同填充方式下阻火抑爆的主要机理存在差异。

填充方式对熔融沉积成型试件力学性能的影响

在将聚乳酸(PLA)作为原料的熔融沉积成型(FDM)实验中,分别研究了10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%10种填充率,与直线型、斜线型、蜂窝型、三角型和波浪型5种填充路径对试样拉伸强度和断裂伸长率的影响。研究结果表明,随着试样填充率的增加,拉伸强度逐渐增大。当填充率> 60%时,拉伸强度的提升效果更显著。随着填充率的提高,试样的断裂伸长率呈先增加,后降低,再增加的趋势。当试样采用斜线型填充路径时,试样的拉伸强度的提升效果最佳。此外,可以通过材料力学构建的理论模型计算得到试件的拉伸强度。

基质中铁碳-沸石填充方式对人工湿地温室气体排放的影响

人工湿地在污水治理中已获得广泛应用,但其温室气体排放通量是自然湿地的2~10倍,对人工湿地温室气体的减排已是亟待解决的问题。通过在温室构建潜流人工湿地系统装置,均为间歇曝气,设立不同填料的填充配比和填充顺序,分别为:添加20%铁碳+80%沸石(其中铁碳在上层沸石在下层记为T2F8,铁碳在下层沸石在上层记为F8T2,下同)、40%铁碳+60%沸石(记为T4F6和F6T4)、60%铁碳+40%沸石(记为T6F4和F4T6)、以添加100%沸石为对照组(F),探究了基质的填充方式对人工湿地系统中温室气体排放的影响。结果表明,与铁碳填充在表层的湿地组1(T2F8、T4F6、T6F4)相比,铁碳填充在底层的湿地组2(F8T2、F6T4、F4T6)均显著实现了人工湿地中CH4、N2O的减排(P<0.05);同时,铁碳-沸石体积比对CH4、N2O减排效果影响显著,且铁碳占比越低CH4和N2O排放越少(P<0.05);典型周期中曝气段出现CH4和N2O排放峰值,湿地F8T2的排放峰值均显著低于其他湿地(P<0.05),其综合GWP最大减排值达到75.82%。铁碳填充在底层及铁碳-沸石体积比为2:8铁碳-沸石人工湿地(F8T2)的综合GWP最低,温室气体的减排效果最好。本研究结果可为人工湿地温室气体减排的实践提供参考。

基质填充方式对铁碳-沸石人工湿地水质净化的影响

铁碳和沸石粒径对人工湿地基质的孔隙度具有影响,二者不同的填充方式将影响人工湿地中水流的不饱和流动、曝气后的DO分布、植物吸收作用以及微生物活动,进而影响污水中硝化与反硝化进程,影响污水处理效果.本研究通过在温室构建潜流人工湿地系统装置,均为间歇曝气,设立不同填料的填充配比和填充顺序,分别为:添加20%铁碳+80%沸石(其中铁碳在上层沸石在下层记为T2F8,铁碳在下层沸石在上层记为F8T2,下同)、40%铁碳+60%沸石(记为T4F6和F6T4)、60%铁碳+40%沸石(记为T6F4和F4T6),以添加100%沸石为对照组(F),探究基质的填充方式对人工湿地系统中污水处理的影响.结果表明,与铁碳填充于表层的湿地相比,铁碳填充于底层能显著提高人工湿地中pH与DO含量(p<0.05),并显著提高了对NH_(4)^(+)-N和TN的去除率(p<0.05),且当铁碳占比为20%时对NH_(4)^(+)-N和TN的去除效果最好;铁碳-沸石填充体积比为4∶6时人工湿地对于COD的去除效果提升最为显著(p <0.05).典型周期内,铁碳填充于底层且铁碳占比越少时能显著改善湿地中DO环境并显著提升湿地脱氮效率(p<0.05).综合而言,铁碳填充在底层且铁碳-沸石体积比为2∶8时的铁碳-沸石人工湿地(F8T2)水质净化效果最好.

三维粒子电极填充方式对焦化废水深度处理能耗的影响

采用钌钛网(Ti/Ru O2)为阳极、钛网(Ti)为阴极、活性炭颗粒为三维粒子电极的电催化氧化装置深度处理焦化废水,通过分析处理效果和能耗研究了三维粒子电极填充方式的影响。结果显示三维悬挂电极填充方式的处理效果和能耗与传统三维电极填充方式相近,但所需材料质量及反应器容积分别为后者的34%与67%。新的填充方式在电流密度2.5 m A/cm2、悬挂电极总质量49.4g、流速100 m L/min的条件下处理120 min后,焦化废水ρ(COD)由99 mg/L降至53 mg/L,COD去除率为46.5%,单位COD处理能耗为68.5 k W·h/kg,吨水能耗为3.15 k W·h/t。

蜂窝孔格填充对Nomex蜂窝夹芯结构力学性能影响

为了研究不同蜂窝孔格填充方式对Nomex蜂窝夹芯板力学性能的影响,本文设计了4组比对试验,测试了不同蜂窝孔格填充方式下蜂窝夹芯结构的平拉和平压强度。结果表明,发泡胶填充能够显著提高蜂窝夹芯板的平面拉伸和平面压缩强度,且粉状发泡胶和带状发泡胶混合填充的方式能够最大限度提高蜂窝夹芯件的平拉和平压强度。

基于螺杆挤出PLA颗粒料3D打印工艺

针对现有的熔融沉积成型(FDM)打印技术出丝不稳、打印速度较低以及打印材料受限等问题,通过不断优化打印参数(料筒温度、螺杆转速、挤出倍率以及打印速度),比较不同填充方式下打印件的力学性能,最终确定了针对聚乳酸(PLA)颗粒料的成型参数。基于这些成型参数,利用自制的螺杆挤出颗粒料3D打印设备展开工艺研究。结果表明,料筒温度在170℃,喷嘴温度在205℃以及挤出倍率为0.65时PLA颗粒料能够在出丝稳定性的同时保证孔隙率最小;对不同喷嘴直径稳定出丝时的螺杆转速进行数值模拟得出二者的拟合公式,以便在选用不同喷嘴直径时能够快速确定螺杆转速;蜂窝填充表现出更加优异的弯曲性能,其值为22.49 MPa,相比于网格填充的19.37 MPa提升了16.10%;网格填充表现出更佳的拉伸性能,其值为24.75 MPa相比于蜂窝填充的22.36 MPa提升了10.69%;并且随着层厚的增大打印件的表面粗糙度渐升高,从层厚0.6 mm的160.51μm提升到层厚1.0 mm的220.38μm,表面粗糙度升高了37.30%。

人工湿地陶粒基质不同布置方式净化效果研究

本研究选取陶粒作为基质材料,设置了三种不同填充方式垂直流人工湿地模型,通过测定各装置中污染物的去除率来研究不同填充方式下垂直流人工湿地的净化效果。研究表明:分层填充方式对污染物的去除效果更好,且在进水口填充大粒径基质对污染物的综合去除效率更高;陶粒对各项污染物都具有很好的去除能力,适宜用作人工湿地基质材料。

基于结构和填充的光子晶体光纤色散分析

为了获得色散平坦特性良好的光子晶体光纤,采用有限元法进行了理论分析和实验验证,取得了有效折射率、色散系数随波长的变化数据。当空气孔直径d=1.6μm、孔间距Λ=2μm时,在1.2μm^2.1μm波段内,色散平坦特性较好,且在1550nm波长处的色散系数值为108.20ps/(nm·km),并在此结构基础上,研究了填充材料、不同填充方式对色散特性的影响。结果表明,采用"十"字形的填充方式获得的色散特性更好,当采取普通酒精为填充材料时,波长在1550nm处的色散系数值可以减小到20.39ps/(nm·km),接近G.652标准单模光纤在1550nm处的色散系数值。这一结果对光通信领域的研究是有帮助的。

Ni60/WC涂层表面圆凹坑皮秒激光加工关键参数研究

目的优化激光路径填充方式以减少皮秒加工圆凹坑底部的堆积现象,并探究基于该激光路径填充方式的皮秒激光关键参数对Ni60/WC涂层表面圆形凹坑形貌参数的影响规律。方法采用搭建的紫外皮秒激光微加工平台在Ni60/WC涂层表面加工预先规划的直径为230μm的圆凹坑,通过白光干涉仪测试加工所得圆凹坑的整体三维形貌对圆凹坑底部形貌进行表征。采用同心圆网格复合激光路径填充方式对圆凹坑底部堆积现象进行优化,并通过单因素法分析该路径下皮秒激光关键参数,即加工功率、扫描次数、扫描速度对圆形凹坑深度、直径和圆度系数的影响规律。结果通过优化的同心圆网格复合激光路径填充方式加工所得圆凹坑材料去除体积为7.59×106μm3,轮廓算术平均高度为21.37μm,对比原始的网格激光路径填充方式,加工的圆凹坑底部无明显堆积;基于此激光路径填充方式,在测试工艺参数范围内,圆凹坑深度、直径和圆度系数随激光功率的增大呈二次函数增大;随着扫描速度的增大,圆凹坑深度、直径呈线性减小,圆度系数呈线性增大;圆凹坑深度、直径和圆度系数随扫描次数的增加均呈线性增大。结论同心圆网格复合激光路径填充方式可以有效改善Ni60/WC涂层表面皮秒加工圆凹坑底部堆积现象,针对直径(230±5)μm、深度(30±5)μm的圆凹坑,优选出的皮秒激光加工参数范围为:激光功率6~7 W,扫描速度6000~8000 mm/s,扫描次数1~2次。

钙改性玄武岩纤维对人工湿地污水处理性能的提升

为研究钙改性玄武岩纤维(Ca-MBF)及其填充方式对人工湿地污水处理性能的影响,构建中试规模的分层平铺和垂直填充Ca-MBF人工湿地,并与传统人工湿地的除污效果、酶活性空间分布、胞外聚合物含量及微生物群落结构进行对比.结果表明,Ca-MBF能提高人工湿地微生物多样性和丰富度,增加基质上层与中层硝化菌和反硝化菌丰度,促进功能属之间合作.Ca-MBF显著提高了湿地中层和下层的酶活性,使整个系统的平均酶活性升高(氨单加氧酶、亚硝酸氧化还原酶、硝酸还原酶、亚硝酸还原酶和磷酸酶).此外,Ca-MBF促进了胞外聚合物的分泌,平均增加了29.02%~52.90%.Ca-MBF能提升湿地去除污染物的能力,分层平铺的Ca-MBF湿地效果最好,其对氨氮、总氮和总磷去除率分别提高16.72%、6.95%和6.30%.这些结果为Ca-MBF人工湿地的应用提供了有价值的参考.

PVDF球形多孔材料的抑爆性能研究

为分析聚偏氟乙烯(PVDF)球形多孔材料对管道内甲烷-空气预混气体的抑爆性能,自主搭建气体爆炸测试平台,试验研究球形多孔材料填充密度及填充方式等因素对甲烷-空气预混气体爆炸的影响机制。结果表明:与空爆相比,填充多孔材料后,管道内爆炸超压及最大爆炸超压上升速率均明显降低;对甲烷-空气的抑制效果与材料的填充密度呈正相关,当填充密度为0.077 g/cm^(3)时,球形多孔材料对爆炸超压的抑制率达到54.7%,最大爆炸超压上升速率降低了58.3%;改变材料的填充方式显著影响管道内的气体爆炸超压,采用分散填充的方式增强了多孔材料对最大爆炸超压的抑制作用,在填充密度(为0.0385 g/cm^(3)时)不变的情况下,对管道末端气体最大爆炸超压的抑制率达到66%。说明改变材料填充密度和填充方式均会影响多孔材料对甲烷-空气预混气体爆炸的抑制效果。