20钢/316L复合管固液复合制坯工艺研究

双金属复合管在石油运输行业中应用前景广阔,结合性能是考察复合管是否合格的重要指标之一。为了能在轧制成形过程中得到高品质的复合管材,在复合管制坯过程中要求实现界面处的冶金复合。以20钢和316L为原材料,基于结合温度及元素扩散情况,采用固液复合方式,并且结合界面的温度模型及通过Pro CAST软件模拟,获得了外模最佳预热温度为1050—1100℃。通过现场试制界面处实现了冶金复合,在最佳温度范围既保证了固态20钢和液态316L之间能达到冶金复合,又能使元素有充分的扩散时间而增强了界面结合强度,同时又可以防止因元素过渡扩散而导致316L腐蚀性能下降。该方法为后续复合管连轧提供了优良的管坯,可实现高品质复合管的现场生产。

磁场对铜板冷表面抑霜的可视化研究

为了研究弱磁对凝结液滴冻结和结霜过程的影响。通过在冷表面两侧施加永磁铁的方式,探究磁场(0—70 mT)和液滴冻结时间、大小、霜厚及结霜质量的关系。实验结果表明:在相同的工况下,随着磁场强度的增加,冷表面上发生液滴冻结的时间逐渐延长,但随湿度增加到一定程度时,液滴冻结的时间与磁场强度的关系并不是呈线性关系;另外,在不同磁场强度下,冻结液滴的尺寸不同;在结霜过程中,霜层生长的速度随着磁场强度的增加而变缓,结霜质量随之减少。以上的结果表明,一定的磁场强度对冷表面上液滴的冻结和霜层的生长均能起到一定的抑制作用,但随着冷表面温度的降低和环境湿度的增加,磁场对液滴冻结和结霜过程的抑制作用会减弱。

辊速对AZ61B镁合金管材纵连轧成形性的影响

基于Abaqus软件建立了AZ61B镁合金管材连轧有限元模型,模拟和分析了辊速对管材成形性的影响,通过试验验证了模型可靠性。结果表明:在稳定轧制阶段,管材周向壁厚随辊速增加而减薄,且平均壁厚均匀性改善,纵向伸长率与辊速呈正相关,辊速由2.46 r/s增加到2.90 r/s时,周向平均壁厚由5.762 mm减小到5.224 mm,耳子由6.453 mm减小到5.856 mm,纵向伸长率由41.33%增加到51.86%。

高炉煤气余压透平膨胀机转子动力特性

针对TRT转子振动过高及机组运行效率低等问题,开展TRT转子动力特性的研究。采用三维软件UG进行了转子的几何建模,导入Ansys Workbench中建立了有限元分析模型,对转子动力特性-模态、临界转速和稳态不平衡响应进行了计算与分析,在此基础上用有限元模型分析了不同支承刚度和不同支承位置对转子动力特性的影响规律,并在高速转子试验台上进行了试验。研究表明,计算与试验结果相差3%以内,有限元分析结果能真实反映出转子的动力特性。支承刚度与支承位置均对转子的第1、2阶临界转速有明显影响。不平衡响应中1阶最敏感的为二级叶片位置,2阶最敏感的为头部(联轴器)位置。为其他同类型转子的动力特性计算与分析提供了参考。

白银地区光伏光热一体化系统性能仿真与分析

间接膨胀式太阳能热泵系统是一种新颖的综合利用太阳能资源的高效途径。为探究冬季条件下多系统运行方式对间接膨胀式光伏光热(PV/T)一体化热泵供暖系统运行性能的影响,基于能量平衡原理在Matlab/Simulink平台上建立了系统的仿真模型。根据白银地区的环境数据,分析了冬季供暖状况下,综合供暖系统不同运行方式下的运行状况。结果表明,相同供热功率下太阳能热泵的供暖情况优于空气源热泵的供暖情况,而且时间控制运行模式较温度控制运行模式有较好表现。时间控制运行模式中,以太阳辐射为控制标准的、利于太阳能热泵运行的运行模式有优秀的供暖效果和能源利用率。

间隙对0Cr18Ni9不锈钢管大曲率无芯弯曲回弹的影响研究

建立了0Cr18Ni9不锈钢管材大曲率无芯弯曲回弹角的数学模型,并通过Abaqus软件建立了它的有限元模拟模型,模拟和分析了管材与模具的间隙对管材弯曲回弹角的影响。通过试验验证了有限元模型的可靠性。结果表明:管材回弹角随着管-弯曲模间隙增大而增大;管材回弹角随着管-夹模、镶模的间隙增大而增大;管材回弹角随着管-压模间隙增大而减小;管材回弹角随着管-防皱模间隙增大而增大,但效果不明显。

模具温度对AZ31B镁合金管材纵连轧成形性的影响

镁合金具有比强度高、阻尼及电磁屏蔽性能好等优异的性能被广泛应用于3C、航空航天等高端装备领域。镁合金管材连轧具有三维非线性多场耦合的特征,芯棒及轧辊温度严重影响管材的成形质量。在初轧温度为350℃、应变速率为0.05 s^-1、恒定压下量条件下,对尺寸为Φ50 mm×5 mm×1000 mm镁合金管材进行短流程连轧模拟和实验研究。结果表明:芯棒和轧辊温度对镁合金管材轧制成形性影响显著。芯棒温度和轧辊温度分别为20℃和300℃时,轧后管材表面损伤严重。当温度为20℃时,轧后镁合金管材表面出现微裂纹;当温度为300℃时,轧后管材表面沿轧制方向出现条状凸起。当芯棒和轧辊温度均为150℃时,轧后镁合金管材内外表面光洁度高,且晶粒细小均匀。

压下率对AZ31B镁合金管材纵连轧力能参数的影响

基于Deform-3D有限元软件建立了AZ31B镁合金管材纵连轧有限元模型,模拟分析了压下率对轧制力及轧制力矩的影响规律,同时通过试验验证了模型可靠性。结果表明:镁合金管材在稳定区的纵连轧轧制力、轧制力矩均与压下率呈正相关;第二机架所受轧制力在管材被抛出第一机架时明显增大,当压下率为20%及30%时,第三机架所受轧制力矩较第二机架大。

不同截面流道对PV/T系统性能影响的模拟研究

碳中和背景下,太阳能热泵技术应用前景广阔,针对传统管板式光伏/热(PV/T)集热器的集热效率较低的问题,提出矩形、半圆形、三角形3种新型流道结构,并研究其对PV/T系统性能的影响。使用ANSYS Fluent 2020模拟分析了不同截面形状流道的PV/T系统的工作状况,对PV/T集热器系统进行建模,并使用Matlab/Simulink 2018进行动态仿真,结果显示半圆形和矩形截面流道的综合效果更佳;双向进出口布置能减小压降,提高冷却性能;新型PV/T集热器较光伏电池在1000 W/m^(2)辐射强度下发电量提高了24%,在环境温度25℃时能量综合利用效率达70%以上。

超疏水表面制备及防冰抑霜性能研究

采用喷涂工艺,用改性处理的纳米二氧化钛和聚二甲基硅氧烷在紫铜板表面制备出一种涂料与基底牢固黏结的超疏水表面,在不同冷面温度和环境湿度条件下,对表面进行了防冰抑霜性能测试。结果表明,与紫铜板表面相比,制备出的超疏水表面接触角高达165°,可以有效抑制表面凝结液滴的冻结,并且凝结液滴在超疏水表面上会发生自跳跃现象,有效减少表面霜晶的覆盖率。在冷面温度-7℃和湿度50%的条件下,表面凝结液滴几乎不会发生冻结,随着冷面温度的降低和环境湿度的增大,当冷面温度-15℃和湿度70%时,与紫铜板表面相比,超疏水表面仍然可将凝结液滴冻结的时间延迟10倍。通过对表面的霜层高度进行测量,超疏水表面霜高仅为紫铜板表面霜高的0.7—0.8倍。

不同气流组织下对卧室甲醛浓度影响模拟分析

在空调房间内,气流组织在消除室内污染方面起着关键作用。文章运用CFD软件来对卧室中4种常见的气流组织形式进行模拟,得到房间内的气流分布及甲醛浓度分布,分析气流的速度场对甲醛浓度场的影响。结果表明,在相同的室内条件下,同侧上送下回、异侧上送下回、顶送下回和下送顶回4种典型送风形式中异侧上供下回的送风方式最佳,能有效影响甲醛浓度分布,为休息中的人们提供一个较为洁净和舒适的睡眠环境。

二氧化钛光催化材料的掺杂改性

随着光催化技术不断发展成熟,空气品质和生活用水安全等问题倍受关注,二氧化钛作为新型光催化材料,其原有的性能已不能满足人们的需要,因此需要不断地突破改性。目前在二氧化钛改性方面以金属掺杂、非金属掺杂、共掺杂等技术为主,通过提高二氧化钛比表面积,抑制电子空穴的复合,促进电子空穴对的分离,达到增强二氧化钛光催化活性的目的。本文阐述了近年来二氧化钛的掺杂改性技术的发展现状,并对二氧化钛改性技术的发展趋势进行了展望。

磁性冷表面结冰抑霜的可视化研究

通过在自然对流条件下,研究磁性冷表面上的结冰结霜现象以及不同冷面温度下磁场强度对结冰速度,霜晶形态的影响规律。实验发现磁性表面上水滴的冻结,霜晶的形态与非磁表面是完全不同的。表磁为250 mT的磁性表面水滴的冻结时间较非磁性表面相比明显延长。不同冷面温度下的水滴冻结时间与磁场强度呈多极值关系。即在一定环境条件下,存在延迟冰晶冻结的最佳磁场强度。当场强超过一定值时,磁场反而会加速冰晶的冻结,且水蒸气在不同表磁的磁性表面上凝结、冻结时的液滴形状也不相同。最后从理论上分析了这些现象产生的原因。

具有光热效应的超疏水表面防覆冰研究

超疏水表面由于其独特的表面结构,受到人们的广泛关注,同时将具有光热效应的材料同超疏水结构相结合制备得到的光热超疏水表面在防覆冰领域得到了应用。对超疏水表面结构的疏水性、表面抗结冰性、光热材料转化机理以及光热超疏水表面的光热性能研究进行了调研。研究结果表明尽管超疏水表面可以有效的延迟液滴在表面冻结,但是液滴在超疏水表面冻结后并不能够快速的被去除,在冻结的液滴表面上冰晶仍会迅速生产,考虑将光热材料嵌入到超疏水表面中,通过光热材料优异的光热转化性能,充分利用无处不在的太阳光,实现表面快速融冰,这项研究具有更广阔的应用前景。

风热机组与太阳能热发电耦合系统的性能分析

根据能量梯级利用原则,提出了一种风热机组与太阳能热发电的耦合系统,利用Simulink软件搭建了该耦合系统仿真平台,并根据系统模型对该耦合系统进行了热力学分析。研究结果表明:当风速为6 m/s、太阳辐射强度为800 W/m^2时,风热机组与太阳能热发电耦合系统中风热机组的制热性能系数COP达到了6.233,比单一的风热机组的COP提高了125.83%;耦合系统中太阳能热发电系统的?效率达到了42.04%,比单一的太阳能热发电系统的?效率提高了12.10%。风热机组与太阳能热发电耦合系统可以有效提升能源的利用效率,是一种新的风能与太阳能热发电互补利用技术。

空气净化技术探究

如何在治理大气污染环境过程中提供清洁、健康、清新的室内空气,是当前和今后要面临的重大挑战之一。目前,人们多采用空气净化技术来优化室内空气质量。空气净化技术能有效去除室内污染物,改善室内空气品质。文章综述了不同空气净化技术的原理、空气过滤理论和净化技术共同作用的协同效应。通过考虑污染物的种类,空气质量的改善情况,净化器的过滤性能,对目前空气过滤技术的研究进展及其优势,局限性和挑战进行了讨论,并对空气净化技术的发展趋势做了展望。

传统村落空间格局特征与保护研究——以昆明市乐居村为例

在当下历史遗产保护的浪潮中,形式各异的保护手法如雨后春笋般涌现,导致传统村落的环境秩序急剧变化。本研究通过对昆明市乐居村空间格局进行解读,对这一问题形成的复杂认识,结合罗杰·特兰西克(Roger Transick)提出的场所理论,研判传统村落在空间格局保护上存在的问题:(1)空间肌理破损;(2)村落风貌遗失;(3)村落文化消逝。基于以上内容,从肌理织补、空间环境治理、软硬环境和谐、村落风貌建设、弹性留白等方面提出保护、优化传统村落空间格局的建议。

基于Fluent的风力致热装置内部流场模拟研究

针对风力致热能量转化方式,提出新型搅拌致热罐。利用阻尼孔将装置分为4层,采用六折叶开启涡轮式叶片对工质进行搅拌致热。利用CFD软件Fluent对该搅拌致热罐内部流场进行了数值模拟计算,通过控制搅拌器转速的不同,研究内部流场的变化规律。通过验证对比实验,实测温度与模拟温度相对误差约为0.073,说明模拟过程中设置合理。研究结果表明,该设计在风速为12m/s时满足预期目标产热;当风速较低时通过采用辅助热源也可以达到要求。

昆明市主城区商业空间特征及影响因素分析

商业空间对城市空间结构有着深刻影响,探究商业空间分布特征有利于了解城市商业发展现状及趋势。本研究基于高德地图商业服务兴趣点(POI)数据,运用核密度法分析昆明市主城区商业网点空间分布特征,并通过地理探测器对其影响因素进行探讨。结果表明:①昆明市主城区商业空间呈“一核心、多中心”的空间形态,北部商业集聚程度明显高于南部。②各类商业网点的空间分布主要表现为多中心集聚、连片簇集和单中心扩散分布。③商业地价、人口密度和道路密度对昆明市商业空间分布影响较大。④受商业网点特性、消费群体不同等影响,各影响因素对各类商业网点空间分布的影响存在差异。

云南省A级及以上景区空间格局演变及影响因素研究

国家A级及以上景区数量是衡量地区旅游发展水平的重要部分,研究其空间格局对区域旅游发展来说极具现实意义。研究运用最近邻指数、核密度分析、标准椭圆差及地理探测器等分析方法,对云南省2009年、2015年、2021年国家A级及以上景区的空间格局演变及其影响因素进行研究。结果表明:(1)云南省国家A级及以上景区空间分布长期保持集聚模式,集聚程度变化幅度较小。(2)云南省国家A级及以上景区的空间分布密度经历了"多点集聚—点轴延伸—区域联动"的演变进程。(3)云南省国家A级及以上景区空间分布重心有向东南方向迁移的趋势,但整体变化幅度不大。(4)相比自然因素,人均GDP、城镇化率及人口密度等社会因素对云南省国家A级及以上景区空间格局的影响作用更强。(5)影响因素交互作用大部分为非线性增强型。