基于位置敏感器件的杨氏模量测量

利用位置敏感器件将经典的拉伸法测杨氏模量中金属丝的微小伸长量转换成电压信号变化,再由放大电路放大后,经过数据采集卡接入计算机进行实时数据采集,实现了杨氏模量的数字化测量。实验运用了现代科技测量的新器件、新技术,将硬件和软件在传统物理实验上进行了融合,实验数据处理设计了代表性的最小二乘法线性拟合和逐差法进行处理,测量结果可靠,可作为一个典型的综合性物理实验进行教学推广和使用。

富氧顶吹熔融炉还原炼铁分析

富氧顶吹熔融还原炼铁技术能够解决焦煤匮乏和环境污染两大难题,其系统能量利用效率的高低也是一个重要的参数指标。为进一步挖掘其系统的节能潜力,以概念为基础,基于热力学第一定律和第二定律,通过对系统开展分析,建立分析模型,分析该炼铁工序的效率和损失,指出了节能的方向和途径。结果表明,该计算效率为91.36%,损失主要为内部损失和外部损失,针对不同的能量损失,提出了针对性节能措施。

水基纳米流体流动与换热数值模拟

采用两步法制备体积分数φ为0.001%、0.01%、0.1%的Al2O3-H2O纳米流体,运用热力学相关式进行计算,并采用Lattice Boltzmann方法模拟圆管内Al2O3-H2O纳米流体的流动与换热,研究分析不同纳米粒子体积分数和粒径对纳米流体平均Nu数的影响。结果表明,不同体积分数的Al2O3-H2O纳米流体,随着纳米颗粒的运动,边界层发生变化,其流动特性和换热特性也受到影响,对于相同位置的纳米流体,当体积浓度为0.9%、0.5%、0.1%时,平均Nu数分别为21、17.8、16,随着纳米颗粒体积分数越大,其平均Nu数越大,即换热强度越大。当纳米颗粒为20 nm,Re数为1000、3000、5000、7000、9000时,平均Nu数分别为11.5、14.5、18、20、21.5,随着Re数的增加,纳米流体的强化换热效果越好。

响应曲面法评价与优化混煤富氧燃烧特性

研究了小龙潭褐煤、富源烟煤和昭通褐煤混煤的燃烧特性,对比了不同氧气浓度、不同升温速率下煤样的热解及燃烧特性,采用响应曲面法优化软件对氧气浓度、升温速率及煤粉配比进行优化.结果表明,富氧燃烧时,煤样着火温度和燃尽温度降低,燃烧时间缩短;氧气浓度高于30%(?)后,煤粉燃烧特性参数变化趋于平缓,实际应用中氧气浓度应控制在30%左右;煤粉燃烧后段活化能较高,煤样活化能、指前因子随氧气浓度增大而增大;升温速率增大,煤样的着火温度和燃尽温度升高,煤粉燃烧时间延长,稳定性、燃烧性变差.氧气浓度越高,煤样燃烧性能越好,设置可燃性指数和燃烧特性指数最大,燃尽温度和投资成本最小,小龙潭褐煤:昭通褐煤:富源烟煤质量比为100:55.07:1时优化的4个评价指标最好,可燃性指数为43.56×10-7,燃烧特性指数为4.27×10-10,燃尽温度为680.01℃,成本为252.49$/t.