A class of exact solutions for the incompressible viscous magnetohydrodynamic flow over a porous rotating disk

The present paper is concerned with a class of ex- act solutions to the steady Navier-Stokes equations for the incompressible Newtonian viscous electrically conducting fluid flow due to a porous disk rotating with a constant angu- lar speed. The three-dimensional hydromagnetic equations of motion are treated analytically to obtained exact solutions with the inclusion of suction and injection. The well-known thinning/thickening flow field effect of the suction/injection is better understood from the constructed closed form veloc- ity equations. Making use of this solution, analytical formu- las for the angular velocity components as well as for the permeable wall shear stresses are derived. Interaction of the resolved flow field with the surrounding temperature is fur- ther analyzed via the energy equation. The temperature field is shown to accord with the dissipation and the Joule heating. As a result, exact formulas are obtained for the temperature field which take different forms corresponding to the condi- tion of suction or injection imposed on the wall.

采用旋转圆盘膜技术从水溶液中选择性分离La(Ⅲ)和Ce(Ⅲ)

以聚丙烯酸酯钠(PAAS)为络合剂,采用旋转圆盘膜(RDM)络合−超滤和剪切诱导解离耦合超滤的方法,从水溶液中选择性分离La(Ⅲ)和Ce(Ⅲ)。考察PAAS与稀土离子的质量比(m(P)/m(RE))和pH对离子截留率的影响,确定合适的络合条件为m(P)/m(RE)=4.0和pH 5.0~7.0。在pH 5.0的条件下,PAA-La和PAA-Ce络合物的临界剪切速率分别为8.5×10^(4)和9.0×10^(4) s^(−1)。通过前线轨道理论对配合物的能量进行计算,得到能隙值ΔE。结果表明,PAA-Ce配合物更稳定,这与临界剪切速率的结果一致。在pH为5.0和6.0、转速为1500 r/min时,两种离子的最大选择分离系数(β_(La/Ce))分别为49.3和16.6。最后,考察再生PAAS的络合性能。

剪切技术强化膜分离过程的研究进展

为了降低浓差极化和膜污染,剪切强化膜分离技术成为当前膜技术方面的研究热点。剪切强化膜分离技术主要包括旋转管式剪切膜分离技术、旋转盘式剪切膜分离技术和振动剪切膜分离技术。旋转管式和旋转盘式剪切膜分离技术都是通过旋转使膜表面产生剪切力来减少膜表面的污染物。振动剪切膜分离是通过扭转弹簧将偏心块产生的振动传递到过滤膜盘,振动产生的剪切力使污染物不易沉积。旋转管式和旋转盘式剪切膜分离技术因设备旋转耗能较大,从而限制了其实际应用的广泛性。振动剪切膜分离技术能耗较低,且可以浓缩浓度较高的液体,但其核心技术被垄断而限制了推广。因此,振动剪切膜分离技术的研究和设备的开发将是未来研究的重点。

超重力离心模型试验土体弹性波速监测与表征

压电陶瓷传感器在岩土体弹性波速测试方面具有独特的优势,已在常重力工况下得到了较多的应用。文章针对离心机模型试验的超重力环境对弹性波速测试所提出的严苛要求,研发压电弯曲元和压电压缩元传感器及相应的弹性波速测试技术,主要包括传感器微型化和高频响性能设计,电磁屏蔽和防水接地技术,接收信号的快速叠加和带通滤波处理方法,以及时域初达波法确定接收信号到达时间等。在60g离心加速度下开展一组水平黄土场地的超重力模型试验,重现降雨入渗过程中模型场地土体的软化过程,并利用所研发的弯曲元和压缩元实时监测土体的剪切波速和压缩波速。结合TDR技术监测到的土体密实度,获得土体剪切模量、杨氏模量和泊松比等弹性参数随着土体软化的变化过程,实现超重力环境下模型土体弹性参数的实时监测与表征。

圆盘剪剪切镰刀弯问题的分析与对策

本文介绍了济钢中板厂通过对圆盘剪剪切镰刀弯问题的系统分析,查找出了影响剪切平行度的夹送辊速度差问题、剪刃使用状态、圆盘剪与碎边剪同步性、原始板型及操作控制等诸多问题,并通过剪切工艺优化成功解决了制约钢板平行度的镰刀弯问题,很好地保证了产品的外形质量。

边缘牙齿形碟盘破碎煤岩的力学机理及其模型

为提高煤岩的破碎效率与破碎能力,介绍一种具有楔劈特征的边缘牙齿形碟盘轴向振动与径向切削破碎煤岩的方法。采用抗压、抗剪等不同阶段主导作用相结合的力学方法,分析牙齿宽度对煤岩在挤压、压裂和破碎各阶段,以及由碟盘楔面倾角楔劈作用下大块煤岩崩落各过程的力学关系;运用复合作用效应的叠加原理,建立了各工况下破碎煤岩的力学模型,揭示边缘牙齿碟盘破碎煤岩的力学机理。研究表明:在煤岩由初期压馈小岩坑的形成、裂纹的产生、贯通直至由碟盘楔面楔劈作用下大块煤岩崩落过程力学描述的基础上,得到了碟盘径向与轴向载荷与碟盘结构参数,以及煤岩破碎相关联参数的数学模型;得出复合轴向向上运动方式有利于破碎煤岩依据;碟盘刀具径向与轴向载荷均随切削厚度的增加而增加,单切削作用时理论模型径向和轴向与数值模拟计算结果相差11%和4%,复合作用时理论模型径向和轴向与数值模拟计算结果相差3%和18%,验证了理论计算与数值模拟其载荷随破碎煤岩厚度等参数的变化规律具有一致性。该研究为高效率、高破碎能力的破碎机构研制提供了理论参考。

旋转盘膜剪切强化络合-超滤处理含镉废水

以聚丙烯酸钠(PAAS)为络合剂,通过旋转盘膜过滤系统,研究了络合超滤处理含镉废水的工艺条件,以及络合物PAA-Cd在剪切场中的稳定性。研究了pH值,聚合物/金属离子质量比(P/M),转速对镉离子截留率的影响,并获得了络合物PAA-Cd的临界剪切速率,以其为指导通过剪切诱导解络进行了PAAS的回收。结果表明,在pH值为6,P/M为30时,镉离子截留率几乎为100%。在pH值为5、5.5、6时,络合物PAA-Cd的临界剪切速率分别为5.9×10~4s^(-1),1.01×10~5s^(-1),1.31×10~5s^(-1)。

旋转盘剪切辅助络合-超滤处理含Cr^(3+)废水

用旋转盘辅助络合-超滤技术处理含Cr^(3+)废水,研究了最佳操作条件及络合物的剪切稳定性。结果表明,用聚丙烯酸钠(PAAS)作络合剂,pH=6.0,PAAS与金属质量浓度比为10时,Cr^(3+)截留率达到99.5%。pH=6.0时,PAA-Cr络合物会在旋转盘转速超过1 600 r/min时解络,其临界剪切速率为9.55×104s-1。通过剪切诱导解络法可以分离Cr^(3+)与PAAS,实现PAAS回收利用。实验结果可以指导络合-超滤技术的工业化应用。

采用叶片与圆盘错流膜过滤黑液中木质素时剪切速度数值模拟研究

动态错流过滤利用叶片或圆盘等旋转附件的高剪切力是确保可持续的高通量进行连续操作的理想物理条件。对比旋转叶片和圆盘在截留黑液中木质素时在膜表面引起的剪切速度,转速800r/min时在膜表面引起的剪切速度明显大于300r/min时的,叶片作为旋转附件比圆盘在膜表面形成的剪切速度更大。与此同时,在转速300r/min、膜的径向距离R>35mm时,旋转叶片在膜表面形成的剪切速度大于旋转圆盘的;膜的径向距离R≤35mm时,旋转圆盘在膜表面形成的剪切速度大于旋转叶片的。

剪切来流中圆盘近尾迹的数值研究

采用直接数值模拟(DNS)方法对低雷诺数时剪切来流中圆盘近尾迹进行了数值研究,重点研究剪切率对尾迹结构的影响.选取的雷诺数是140,160和300,无量纲进口来流剪切率范围是0≤k<0.1.当Re=140和160时,尾迹均变为非稳态面对称结构,表明剪切来流中非稳态面对称模态出现的临界雷诺数减小.剪切来流中发夹涡头部在来流速度较高侧明显偏大,且当Re=160时对称面位置随剪切率的增加而逐渐趋于xoy面.当Re=300时,剪切来流中圆盘尾迹结构没有明显变化,仍呈弱紊乱状态.研究还发现,相较于均匀来流,在k值较低(k<0.1)的剪切来流中无量纲涡旋脱落频率基本不变.

氦-空混合气体中磁头/磁盘界面的力学特性分析

硬盘中填充氦气可以有效改善磁盘的存储性能,提高硬盘存储密度和降低功耗.氦-空混合气体中氦气的含量将会影响磁头气浮力与磁盘表面剪切力,导致磁头磁盘表面润滑剂发生迁移.本研究利用有限单元法求解修正雷诺方程,计算不同氦-空混合比例条件下的磁头气浮力和磁盘表面剪切力,分析磁头飞行姿态、磁盘转速以及环境温度对磁头磁盘界面力学特性的影响.研究结果表明:氦-空混合条件下飞行高度的增大将导致磁头气浮力和磁盘表面剪切力减小;磁头气浮力和磁盘表面剪切力随着磁盘转速的增加和环境温度的升高而增加;俯仰角和翻转角的增大将会引起飞行高度降低而增大磁头气浮力,然而俯仰角和翻转角对磁盘表面剪切力的影响可忽略不计.

剪切强化络合-超滤技术处理含锰废水

在络合-超滤过程中引入旋转盘强化过滤过程处理含锰废水,选择马来酸-丙烯酸共聚物(PMA)作为络合剂,主要探究了PMA和Mn(Ⅱ)形成络合物PMA-Mn的剪切稳定性。实验结果表明,pH=6、P/M(络合剂/金属离子质量浓度比)=12为PMA与Mn(Ⅱ)的最佳络合条件,此时Mn(Ⅱ)截留率高达99.1%;pH=4、5、6时,PMA-Mn络合物分别在800、1200、1400 r/min临界转速下发生解络,对应的临界剪切速率分别为5.32×10^4、1.10×10^5和1.47×10^5 s^-1;通过剪切诱导解络,可高效再生PMA。

数控拉矫修边重卷生产线浅析

介绍了数控拉矫修边重卷生产线的设备组成、功能特点以及拉矫机和圆盘剪的工作原理。从工艺流程上对拉矫线进行分类,并对不同类型拉矫线的优缺点做了简单论述。

基于厚度剪切振动的压电圆盘微陀螺的制作和分析

基于面内振动模态工作的圆盘陀螺在利用压电方式驱动和检测时,需要在圆盘振动体侧壁上加工压电换能器,很难由MEMS工艺实现。为实现压电圆盘陀螺的小型化,设计制作了一种直接由压电材料作为振动体,基于厚度剪切振动模态工作的新型压电圆盘微陀螺。厚度剪切振动模态使得陀螺可以通过在压电基片上下表面制作金属电极的MEMS工艺进行加工。通过对加工出的陀螺器件进行阻抗分析发现加工出的陀螺具有良好的对称性,基于阻抗分析得到的品质因数通过有限元分析可知,陀螺可实现高灵敏度、低非线性度、大量程、低角速度耦合误差等性能。

邯钢中板厂圆盘剪控制系统改造

介绍了邯钢中板厂圆盘剪控制系统的设备组成和主要控制功能的实现方法,重点分析了S IE-M ENS6RA70直流调速装置和LG PLC控制技术在系统中的应用,取得了较好效果。

纵横剪机组圆盘剪剪切力的计算

圆盘剪是板材纵横剪生产线的主要设备之一。为了确保纵横剪生产线连续不断的生产,圆盘剪的性能十分重要。本文着重介绍了圆盘剪剪切力的计算,为该设备的设计提供了理论依据。

铝带拉弯矫直机组设计分析

对铝带拉弯矫直机组的主要设备进行分析,介绍了洛阳有色金属加工设计研究院在原有基础上近期开发的一台1850mm铝带拉弯矫直机组的主要特点、工艺参数及实际生产效果。

圆盘剪传统控制方式的缺陷及优化方法

本文以韶钢热轧宽板厂用于切边的圆盘剪为例,分析了圆盘剪在传统恒速控制剪切模式下存在的各种缺陷,结合韶钢对圆盘剪控制模式的优化实践,详细介绍了圆盘剪变速控制剪切模式的优点和具体的实现方法,为同类型生产线减少圆盘剪设备故障、提高有效作业率提供一种新思路。

PLC自动控制技术在圆盘式倍尺飞剪上的应用

莱钢锻压厂在圆盘式倍尺飞剪的电气控制系统中采用了 PL C自动控制技术 ,使系统结构简单可靠 ,钢材定尺率由83%提高到 93% ,年创效益 717.

圆盘剪堵丝原因分析及控制

介绍了梅钢冷轧电镀锡机组圆盘剪切边过程，结合镀锡机组2009年11月份至2010年3月份存在的多次溜槽盖板堵丝的现象进行了跟踪分析，找出问题症结，并有针对性地提出了解决方法。