锂离子电池电解液灌装阀的研发及应用

作为新能源汽车的核心元件,锂离子电池的稳定性和可靠性对于新能源汽车的可持续发展至关重要。由于锂离子电池的电解液由具有极高挥发性的有机碳酸酯溶剂和强腐蚀性的六氟磷酸锂或三元锂构成,如何在电解液的灌装环节确保精确一致的电解液的注液量和操作的安全性就成为了被关注的热点问题。文中主要针对在电解液灌装环节现有的国内外控制技术进行了较为系统的分析和比较。在此基础上,为解决锂离子电池电解液在灌装环节的难题而研发的膜塞阀,从结构特点、研发历程和工业化应用情况进行了详细的介绍。产品特性测试数据和工业化应用结果表明:研发的膜塞阀相比于其他灌装阀具有耐腐蚀性、高效密封、即时检漏和快捷检修等优点,能逐步实现对国外阀门的替代,对提升锂离子动力电池的性能和安全性、降低生产成本,促进国内新能源汽车的健康快速发展有重要意义。

提升专业认可度的“过程装备与控制工程概论”的教学改革与实践

以过程装备与控制工程专业为依托,针对“过程装备与控制工程概论”近年来在提升本专业学生的专业认可度方面所做的课程建设与教学改革及其教学实践效果进行简要介绍。重点集中于课程的教学内容、考核方式和教学团队三个方面的教学改革与教学实验。八年的教学实践表明:该课程的教学改革在提升学生的专业认可度和建立良好学风与本科生主动参与科技创新的氛围方面取得了良好的效果,教学改革成果可为本科新生理解自己的专业内涵、加强专业认可度的课程建设提供一些有益的参考和帮助。

高效多孔撞击式喷射混合器缩颈结构的数值模拟

为了实现流量差异较大液体的高效混合,对高效多孔撞击式喷射混合器内缩颈结构进行数值模拟研究。利用Mixture模型模拟不同缩颈直径和长度对该混合器混合效果及流场特性的影响。结果表明,在相同的工况条件下,随着缩颈直径的减小,混合均匀度指数和湍流核心区的峰值均呈现上升趋势;随着缩颈长度的增大,混合均匀度指数和湍流核心区的范围也都呈现上升趋势。

基于过程设备设计专业课程的思政建设与实践——以青岛科技大学为例

过程设备设计作为过程装备与控制工程专业的主干课程,以青岛科技大学为例,课程建设团队通过线上、线下混合式互动教学,工程案例导引教学和客座专家授课讲学,形成以塑造学生价值目标为“金字塔塔尖”,知识目标与能力目标作为基础的“铁三角”思政教学育人模式。以教学案例分析的方式,梳理在教学中专业知识与思想政治教育融合贯通的脉络。为理工类专业课程的思政建设提供一些帮助与参考。

浮头式换热器流体诱发振动计算分析

以45万吨/年高端聚丙烯装置的裂解气-气浮头式换热器为研究对象,分别按照GB/T 151—2014和TEMA—2019标准对其在设计条件下的流体诱发振动进行了预测分析。重点讨论了浮头式换热管束固有频率的计算方法,对比分析了流弹性诱发振动计算结果。并依据最终的预测结果提出了有效的防振措施,计算结果表明改进后的换热器能有效避免其产生有害的流体诱发振动。

文丘里洗涤器压力损失计算模型

准确预测文丘里洗涤器的压力损失并加以合理利用,是设备优化设计和节能的关键.由实验可知,文丘里洗涤器的扩散段可回收相当大一部分能量,不能简单地认为它与摩擦压力损失可互相抵消.通过理论分析,在考虑气体摩擦压力损失和扩散段液滴减速压力回收的基础上,推导出了1个简单、准确的文丘里洗涤器压力损失模型.该模型的理论预测值和实验值一致,并在实验基础上将该模型和修正的Calvert模型及Yung模型进行了对比.

文丘里洗涤器压力损失模型

通过理论分析,在考虑气体摩擦压力损失和扩散段液滴减速的压力回收基础上,推导出了一个准确、实用的文丘里洗涤器压力损失计算模型,并分别对3个具有不同喉管长度的文丘里洗涤器模型在液气比为0.4—1.0L/m3与喉管气速为33—58m/s条件下的压力损失进行了试验测量。结果表明:模型的理论预测值和试验值吻合良好,可以为工程设计或优化操作时文丘里洗涤器压力损失的预测方法。

三螺旋折流板换热器多流路通道流动与传热数值模拟

为了增加大螺旋角下单位长度换热管上螺旋折流板数量提高换热,提出三螺旋折流板导流结构,对设置三螺旋折流板后壳程流体的流动与传热进行了数值模拟,重点考察了Reynolds数Re=1391~4174时的壳程压降及对流传热系数,与设置单螺旋折流板的对比结果表明:三螺旋折流板换热器壳程对流传热系数高27.9%,JF因子高13.67%,综合传热性能更好。在此基础上运用(火积)耗散理论分析了三螺旋折流板采取不同螺旋角时对换热效率的影响,发现由传热引起的(火积)耗散率随Reynolds数变化规律与壳程对流传热系数随Reynolds数的变化规律类似,相同流量条件下螺旋角为64.8°的换热器(火积)耗散率最小。另外,中心换热管与壳壁附近换热管的传热系数比较结果显示,中心管热交换量均低于壳壁附近换热管热交换量。

大锥角新型裙座结构设计及其接触特性和应力分析

为满足裂解反应器下封头复杂的工艺配管要求,设计了一种带温箱和垫板的新型裙座结构。利用有限元法,对裙座结构在温度场、温度-内压耦合作用和不同初始间隙尺寸下的应力状况、接触特性、应力分布变化规律进行了分析。裙座筒体存在两个由温差产生的高应力环状区,主要应力类型为弯曲应力,其应力状态基本不受内压和初始间隙变化的影响。接触压力和内压的增加会显著加强垫板下焊缝附近的应力集中。初始间隙对垫板应力分布的影响存在临界值,当间隙长度超过垫板宽度的80%时,裙座结构应力最大位置由裙座筒体转移至垫板半锥顶角对侧,应力最值随间隙尺寸增加持续增大,威胁裙座结构完整性。

防风网抑尘机理研究及工程应用进展

防风网抑尘工程技术是治理露天堆料场由于风致作用引起粉尘污染的有效措施。在分析总结已有研究成果的基础上,对国内外防风网抑尘机理研究及工程应用情况进行了简介。根据所进行的科研与工程设计工作,对防风网在国内的应用提出了几点建议,以期更多设计者在进行防风网的研究或设计时,能共同关注并深入探讨这些问题。

刮膜式分子蒸馏技术理论研究进展

由于实际生产中真空度高且影响因素多,迄今为止有关分子蒸馏的基础理论尚不完善,其工艺及设备结构设计仍主要依靠于经验和实验数据确定,制约了其实现大规模的工业化应用。文中主要从蒸发表面的液体成膜、液膜在加热表面的蒸发过程、气相蒸发分子运动过程以及冷凝面上的气体分子冷凝过程4个方面,综述了国内外学者对分子蒸馏过程的机理研究进展,重点对近年来快速发展的刮膜式分子蒸馏技术进行了详细介绍。在此基础上,提出了未来分子蒸馏技术亟待解决的关键问题,认为高真空条件下的分子流运动行为的研究可揭示工业生产中分子蒸馏的分离原理。

文丘里洗涤器压力损失试验研究

使用空气 -水系统 ,试验研究文丘里洗涤器操作参数 (液气比、喉管气速 )及喉管长度对其压力损失的影响。结果表明 ,喉管气速对压力损失的影响比液气比的大 ,压力损失随液气比增加呈线性增加 ,而随喉管气速的变化基本为平方关系。在此基础上 。

轮胎滚动阻力影响因素试验分析

为了提高汽车的燃油经济性,最大限度地降低汽车行驶过程中的滚动阻力,依托某公司STL滚动阻力试验机,选取不同规格的轮胎采用控制变量法进行速度、充气压力以及负荷对滚动阻力影响的试验。通过对试验数的分析表明,滚动阻力随汽车行驶速度的提高呈现先减小后增大的变化趋势,在整个速度范围内存在最佳行驶速度。随着充气压力的增加,滚动阻力逐渐减小,为提高整车的燃油经济性,可适当增大轮胎的充气压力。随着负荷的加大,滚动阻力呈现近似线性的增长趋势,但滚动阻力系数基本保持不变。因此,在获得同等精度的滚动阻力系数前提下,可以降低轮胎的试验负荷以达到节约试验成本的目的。

基于专业认证的过程设备设计课程教学实践与探讨

有效地实现各门课程的教学目标,是毕业生达到本专业毕业要求的基本保障。本文以过程设备设计课程为例,结合工程教育专业认证的实践,对该课程的教学目标设置、考核方式改革、"以学生为中心"和"持续改进"教学理念的贯彻等方面进行了简要介绍,以期为新形势下的课程建设提供一些参考和帮助。

集冷凝和离心分离功能于一体的天然气超音速旋流分离技术

天然气超音速旋流分离技术具有结构简单紧凑、无转动部件、可靠性高、无化学添加剂、投资和维护费用低等优点,工业应用前景广阔,但由于其过程的复杂性,理论研究还不成熟。为了推进该技术的大规模工业化应用,在介绍天然气超音速旋流分离器的结构及其工作原理的基础上,阐述了其旋流流动过程、内部凝结过程和内部流动过程等数值模拟的研究新进展,分析了近年来国内外有关的实验研究现状,总结了相关数值模拟和实验研究的进展,并对未来天然气超音速旋流分离技术亟待解决的关键问题进行了展望。研究结果表明:(1)目前关于超音速旋流分离器的数值模拟研究主要集中在旋流流动过程、内部凝结过程和内部流动过程等方面,并取得了一定成果;(2)国内对超音速旋流分离器的实验研究主要集中在低压实验,而在高压天然气的凝结机理及分离机理研究等方面则可能尚存在着一定的差距。结论认为:(1)解决超音速喷管的收缩段曲线和扩张段曲线的匹配、旋流器的结构优化设计与安装位置等问题,有助于气体凝结和提高气液分离效率;(2)开展符合天然气实际操作工况的高压实验,有助于探究天然气旋流分离的凝结和分离机理;(3)亟待在准确揭示高压天然气跨音速流动时其中水分及重烃的凝结机理和分离过程方面进行深入研究,确定影响分离性能的因素,以期为天然气旋流分离器的工程设计与应用奠定坚实的理论基础。

防风网对露天煤堆PM_(2.5)的减排效果评估方法

科学评价防风网的减排效果,特别是其针对PM_(2.5)的减排率,对指导防风网优化设计和防风网工程的验收具有重要意义。提出一种计算防风网对露天煤堆PM_(2.5)的减排效果新方法。采用Fluent软件计算出煤堆前的最大风速值,并代入美国国家环保局(US EPA)推荐的露天堆场扬尘排量计算公式,分别计算出设置防风网前后露天煤堆PM_(2.5)的月排放量。结果表明,开孔率为40%的平面型防风网对露天煤堆的PM_(2.5)减排率可达99.33%。为了验证该计算方法的有效性,采用其他减排效果计算方法对此煤堆进行了计算,结果显示两种方法的计算结果相一致。

框架塔动力特性实验研究

在对框架塔进行地震载荷或风载荷设计计算时,其动力特性值是非常重要的设计参数。建立了框架塔的实验模型,分别对框架塔模型与单塔模型的动力特性进行了实验研究,并对框架高度不变,只改变支承点位置对框架塔的影响进行了实验研究。结果表明:①框架塔是一个有机整体,其具有不同于单塔的动力特性,设计时必须综合考虑框架各因素的影响。②支撑点高度对框架塔的动力特性有较大的影响,随着支撑点高度的增加,框架塔的一阶频率略有增加,而塔顶振幅、二阶频率以及阻尼比均出现了较大幅度的下降。研究结果为框架塔的设计计算和工程改造提供了实验数据与技术支持。

溴添加对燃煤烟气汞形态转化的影响

在一维管式沉降炉燃烧试验装置上,以汞的氧化率为评价指标,进行了溴化物种类、添加浓度、添加方式等因素对燃煤烟气汞形态转化影响的实验研究.结果表明:溴对汞的氧化起促进作用,汞氧化率在一定的范围快速增加,超过此范围缓慢增加.不同的煤质,不同的溴添加物,这个范围是不同的;综合考虑添加成本,操作难易程度以及汞的氧化率,添加同浓度的溴化物时,汞的氧化率由低到高的排列顺序依次是:HBr炉后<HBr炉前<Ca Br2<Na Br.在本实验条件下,汞的氧化效果最佳的条件是,褐煤中添加200mg/kg溴化钠,汞的氧化率约72%;亚烟煤添加1000mg/kg溴化钠,汞的氧化率约83%.

文丘里洗涤器氢氧化钠吸收二氧化硫的传质模型

为了准确预测文丘里洗涤器中的气液传质状况,进而对整个装置进行结构优化和操作条件优化,采用带有有限反应速率的二阶不可逆反应来描述氢氧化钠溶液与二氧化硫的反应,并考虑轴向涡流扩散与相对速度的影响,得到了一个描述文丘里内气液传质的宏观模型.并将理论模型的脱硫效率预测值与实验值进行了对比.结果表明,二者吻合良好,3种不同结构尺寸的文丘里洗涤器相对误差的算术平均值均小于500/,最大相对误差为-8.0700/.

非平面型防风网尾流区流体特性试验研究

在理论风洞中对具有不同开孔率的平面型与一种非平面型（蝶形）防风网进行了试验研究,利用防风网尾流区内的平均风速分布和减风系数对平面型和非平面型的试验数据进行分析比较,结果表明：①平面型防风网开孔率为0.23~0.32时减风效果良好,非平面型开孔率为0.25~0.35时减风效果较好。②在开孔率、开孔形状及开孔分布相似条件下,平面型防风网减风效果略高于非平面型防风网,但非平面型网片刚度远大于平面型网片,具有较高的工程应用与推广前景。