不同湍流预混燃烧模型在本生灯火焰中的比较

湍流预混燃烧的大涡模拟数值计算近来受到很大的关注,为了进一步发展湍流预混燃烧模型,利用正在发展的湍流预混燃烧模型等值面集合的G函数方法、层流预混火焰生成流型的化学热力学建表FGM方法、G函数/FGM耦合方法三种燃烧模型,对甲烷/空气湍流本生灯火焰进行了大涡模拟计算,并对上述燃烧模型进行了比较。大涡模拟结果表明,G函数方法能够较为准确捕捉火焰的传播特性,FGM方法能够捕捉到火焰和湍流的相互作用,但无法准确预测火焰的传播特性。而耦合的方法既可以捕捉火焰的传播特性,又能够捕捉到火焰和湍流的相互作用。

PS-g-MAH的制备及其增容PS阻燃复合材料的研究

以聚苯乙烯(PS)为载体,马来酸酐(MAH)为接枝单体,过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂,采用熔融接枝法制备了聚苯乙烯接枝马来酸酐共聚物(PS-g-MAH)。考察了MAH用量、DCP用量对PS-g-MAH接枝率的影响。经红外光谱(IR)表征,接枝物为目标产物。将接枝率为3.7%的PS-g-MAH作为PS/膨胀阻燃剂/热塑性弹性体复合材料的增容剂,探讨了增容剂对该复合材料阻燃、力学和加工性能及微观结构的影响。结果表明,当增容剂用量为12份时,冲击强度达到4.89 kJ/m2,比未增容时提高了87.4%,拉伸强度仍可保持在21.3 MPa。在力学性能得到改善的同时,复合材料的垂直燃烧可达到FV-0级,氧指数由27.1%提高到了27.9%,熔体质量流动速率为4.62g/10min。

EVA-g-MAH增韧阻燃ABS的研究

在ABS中加入乙烯/醋酸乙烯共聚物接枝马来酸酐(EVA-g-MAH)进行增韧改性,探讨了以银纹化增韧的弹性体的增韧机理以及EVA-g-MAH与ABS分散均匀性等问题。结果表明,添加10份EVA-g-MAH增韧的阻燃ABS冲击强度增幅达35%,热塑性弹性体增韧阻燃ABS主要以银纹化增韧机理进行增韧,但随着EVA-g-MAH用量的增加,其机械强度损失也越来越大。

SEBS/SEBS-g-MAH/PP阻燃复合材料的性能

通过向SEBS/PP阻燃复合材料中添加自制的SEBS-g-MAH对其改性,分别采用扫描电子显微镜、电子万能材料试验机、氧指数测试仪、垂直燃烧测试仪、高阻计对改性前后的复合材料进行测试,分析了复合材料添加SEBS-gMAH后微观形貌、极限氧指数、垂直燃烧火焰高度、力学、击穿场强及体积电阻率等性能的变化,探究了SEBS-g-MAH的添加对复合材料阻燃性能、力学性能以及电性能的影响,结果表明,SEBS-g-MAH加入后,各个组分之间的相容性明显变好,分散更均匀,极限氧指数提高了6%,垂直燃烧火焰最大高度和平均高度分别降低了52%、53%,拉伸强度提高了11%,击穿场强提升了5%,体积电阻率变化较小。

无卤阻燃增韧尼龙612/EOPE-g-MA/MPP复合材料的制备

以马来酸酐功能化的乙烯-α-烯烃共聚物(EOPE-g-MA)为弹性体,三聚氰胺多聚磷酸盐(MPP)为阻燃剂在双螺杆挤出机中制备了无卤阻燃增韧尼龙612/EOPE-g-MA/MPP复合材料。测定了该复合材料的极限氧指数(LOI)。实验结果表明,当EOPE-g-MA、MPP的质量分数分别为15%和20%时,复合材料的LOI为31%,垂直燃烧通过UL94V-0级,缺口冲击强度是纯尼龙612的4.6倍,实现了在不使用卤元素阻燃剂并且保证该复合材料力学性能的前提下,大幅度提高该材料阻燃性能的要求。

硅胶G负载纳米钛酸锶钡的制备及其对水中锌Ⅱ的吸附性能

采用柠檬酸络合,溶胶-凝胶法制备了硅胶G负载纳米钛酸锶钡,并对其结构和对水中锌离子的吸附性能进行了研究。结果表明：溶胶-凝胶法制备的纳米钛酸锶钡能够牢固地负载于硅胶G表面,成为蚕茧状颗粒吸附材料。在pH 4~7时,该吸附剂对水中的锌离子具有很强的吸附能力,静态吸附容量达21 mg/g,吸附在吸附剂上的锌离子,用0.5 mol/L的硝酸可完全洗脱,采用火焰原子吸收光谱法测定。方法检出限为4.2μg/L,对初始浓度0.01 mg/L Zn2＋的溶液,独立吸附测定6次,相对标准偏差为3.1%。将其用于水中痕量锌的富集测定,回收率为94.2%~103.0%。

偶联剂对火焰喷涂超高分子量聚乙烯/石墨涂层力学性能的影响

在火焰喷涂超高分子量聚乙烯(UHMWPE)/石墨(G)复合涂层配方中采用了偶联剂TPM处理石墨技术,并利用拉力实验机及红外光谱测定仪等研究了TPM对复合涂层的宏观力学性能(如涂层与基体的结合强度、涂层自拉伸强度)及微观结构的影响.结果表明:偶联剂TPM的加入,使复合涂层的力学性能得到了明显改善.当m(TPM)∶m(G)=2∶100,m(UHMWPE)∶m(G)=100∶20时,复合涂层综合性能较好,涂层与基体的结合强度为6 82MPa,涂层自拉伸强度为32 79MPa.

溴素生产现状及展望

溴素是重要的化工原料之一,是海洋化学工业的主要分支,由它衍生的种类繁多的无机溴化物、溴酸盐和含溴有机化合物在国民经济和科技发展中有着特殊的价值,随着我国主导工业的发展,正在渗透到各个行业和领域之中。本文就现行国内外溴素生产的情况提出了溴素生产的开发前景。

界面改性对高填充Mg(OH)_2/EVA复合材料结构与性能的影响

研究了表面改性剂和界面相容剂对氢氧化镁 [Mg (OH) 2 ]在聚乙烯 /醋酸乙烯酯 (EVA)基体中的分散性、Mg (OH) 2 与聚合物的界面以及复合材料性能的影响 ,通过SEM观察了复合材料拉伸断面和切断断面的形貌。结果表明 :不同类型的表面改性剂都能不同程度地改善Mg (OH ) 2 的分散性 ,钛酸酯与其它改性剂相比 ,又大大加强了Mg(OH) 2 与基体的界面作用 ,复合材料表现出较高的拉伸强度和伸长率 ,但体系的粘度上升 ;硬脂酸却弱化了界面作用 ,复合材料的强度下降 ,伸长率上升 ,粘度下降。EVA g MAH作为界面相容剂能够强化界面作用 ,提高复合材料的综合性能。水平燃烧结果表明 ,Mg (OH) 2 在EVA中分散度提高后 ,阻燃性能得到了一定程度的提高 ,当使用具有明显界面作用强化的处理剂时 ,阻燃性能改善最大。

SEBS-g-MAH的制备及SEBS／PP阻燃材料的性能影响

制备了高接枝率的SEBS-g-MAH,用FTIR表征了接枝产物;同时研究了SEBS-g-MAH对SEBS/PP复合材料阻燃、力学和熔融流动等性能的影响,并用SEM分析其形貌特性。结果表明:随着马来酸酐量的增加、共混时间的延长和转速的增加,产物的接枝率呈先增加后减少;而随着DCP用量增加,产物的接枝率呈先减少后增加的趋势;当SEBS/MAH/DCP质量比为100/3/0.4,温度为175℃,转速为40 r/min,反应时间为9 min时,接枝率为3.18%。SEBSg-MAH的加入,使阻燃剂分散性更好,复合材料的拉伸强度从5.65 MPa提高到7.38 MPa,氧指数从28提高到30。

PP-g-MAH对SEBS/PP/MH/EG阻燃复合体系结构与性能的影响

在氢氧化镁(MH)与可膨胀石墨(EG)复配阻燃石蜡油改性苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)/聚丙烯(PP)共混物(O-SEBS/PP)体系中,用马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)增容,研究其对O-SEBS/PP/MH/EG阻燃复合体系结构和性能的影响。结果表明:以一定量的PP-g-MAH代替基体中的PP增容后,复合材料在保持UL94垂直燃烧V-0级的同时,拉伸强度(σmax)与100%定伸强度(σ100)随着PP-g-MAH用量的增加而增大,在质量分数为6%时,分别为13.4 MPa和9.0 MPa,较未添加PP-g-MAH时分别提高13.6%和76.5%;撕裂强度则下降4.0%。复合材料的毛细管流变实验和淬断面扫描电子显微照片分析表明:PP-g-MAH的加入改善了复合材料中MH、EG与O-SEBS/PP共混物基体间的界面黏合力,提高了相容性。

二维湍流扩散火焰的计算机模拟

在二维直角坐标系下,开发了包括湍流流动的K—ε双方程模型、燃烧反应的混合分数f和湍流燃烧浓度波动g方程的湍流燃烧扩散火焰的K—ε—g数学模型。用该模型模拟计算了给定条件的燃烧过程。在不考虑辐射作用条件下,给出了燃烧过程气体的速度场、温度场和浓度场的分布,并且得到了燃烧火焰的形状。

Hilbert空间中的g-Riesz-Fischer序列的扰动

在复Hilbert空间中,结合框架及g-框架的性质,进一步讨论了g-Riesz-Fischer序列的性质,得到了一些重要结论并且给出了g-Riesz-Fischer序列成立的充要条件。此外,还讨论了g-Riesz-Fischer序列的扰动性。

突扩式圆筒燃烧室扩散火焰的数值计算

在文献[1]二维直角坐标下湍流扩散火焰计算机模拟的基础上,研制和开发了二维柱坐标系湍流扩散火焰的计算机程序。用该程序计算了圆筒突扩式燃烧室内的燃烧过程,得到了燃烧过程中气体的速度场,温度场和浓度场的分布。

PP-g-MAH增容PBT/Mg(OH)_2阻燃复合体系

采用马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)增容氢氧化镁(MH)阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)复合体系。通过母料法的运用大大提高了MH的用量,并考察了乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯(EMG)对复合体系性能的调节作用,通过UL94垂直燃烧和极限氧指数(LOI)测试复合体系的阻燃性能,并用热重分析仪、动态力学分析仪和扫描电镜(SEM)分析PP-g-MAH、EMG对复合体系阻燃性能和力学性能的影响。实验表明,PP-g-MAH的加入显著改善了复合体系的加工性能,并且当PP-g-MAH为4%(质量分数,下同),EMG为2%,MH为50%时,PBT的LOI为36.1%,UL94垂直燃烧通过V-0级,并基本保持了PBT的力学性能。

无卤阻燃增韧尼龙1313/POE/MCA复合材料的研究

以马来酸酐功能化的乙烯/辛烯共聚物(POE-g-MA)为弹性体,三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为阻燃剂,在SHJ-36双螺杆挤出机中制备了无卤阻燃增韧尼龙1313/POE/MCA复合材料.测定了无卤阻燃尼龙1313/POE/MCA复合材料的极限氧指数(LO I),用扫描电镜(SEM)观察了经锥形量热仪燃烧的该复合材料残炭的形貌.实验结果表明,当POE-g-MA,MCA的质量分数分别为15%和12%时,复合材料的LO I为32%,垂直燃烧通过UL94V-0级,缺口冲击强度是纯尼龙1313的5.5倍,实现了在不使用卤元素阻燃剂并且保证尼龙1313/POE/MCA复合材料力学性能的前提下,大幅度提高该材料阻燃性能的要求.

EVA-g-MAH和滑石粉对金属氢氧化物/LLDPE材料性能的影响

为提高金属氢氧化物/聚乙烯复合材料的韧性和阻燃性能,以滑石粉(Talc)为阻燃协效剂,马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA-g-MAH)为增韧剂,通过双螺杆挤出机和注塑成型制备了氢氧化铝/氢氧化镁/线型低密度聚乙烯(ATH/MH/LLDPE)阻燃复合材料。通过拉伸、冲击、极限氧指数、垂直燃烧试验和扫描电镜研究了ATH/MH、EVA-g-MAH和Talc含量对阻燃LLDPE力学性能、阻燃性能和形貌的影响。结果表明:ATH/MH含量增加,ATH/MH/EVA-g-MAH/LLDPE的拉伸强度和阻燃性能增加,断裂伸长率和冲击强度明显降低。添加EVA-gMAH有利于树脂基体包覆和分散ATH/MH,可同时提高ATH/MH/LLDPE的韧性和阻燃性能。固定阻燃剂(ATH、MH、Talc)总含量为60%,3%~11%Talc部分替代ATH/MH使复合材料的极限氧指数提高1.4%~4.2%,Talc和ATH/MH具有协同阻燃效应,7%Talc部分替代ATH/MH使Talc/ATH/MH/EVA-g-MAH/LLDPE的断裂伸长率和冲击强度分别提高50.0%和13.4%。

基于火焰面波动机理的热释放模型理论推导及其模态分析

针对一个中心体稳定的燃烧室通过G方程的方法推导建立了火焰面波动与声波速度波动之间的耦合关系,并进而得到了燃烧热释放模型的数学函数.推导过程中考虑了燃烧膨胀效应对火焰面运动的影响,弥补了前人研究中忽略了燃烧膨胀效应的不足.该函数表明在几何结构和燃料成分等参数保持不变的情况下,湍流燃烧速度是影响热声振荡的关键参数,能够同时强烈的影响燃烧热释放模型的振幅和相位,当量比和入口空气温度等参数是通过改变湍流燃烧速度最终影响了热声振荡现象;而只有当燃烧火焰传播速度相对较大时,密度膨胀比才会对热释放幅值产生影响,并且会对热释放的相位产生影响,从而指出了各参数影响热声振荡的具体途径和相对大小.通过将推导的燃烧热释放波动模型与模态分析方法相结合,系统连续地分析了压力振幅增长率、固有频率和声压模态等重要的热声振荡特性参数随着当量比和入口空气温度的变化关系,从而得到了热声振荡稳定区间和非稳定的区间的云图.对理解和控制热声振荡现象具有重要的实际指导意义.