不均匀因子与工具钢奥氏体晶粒长大的控制

测定了Ｔ１０、ＧＣｒ１５、６ＣｒＷ２Ｓｉ、ＹＫ 等钢种在不同奥氏体化条件下的不均匀因子及其对奥氏体晶粒长大的影响规律。试验结果表明，不均匀因子与材料成分、原始组织及加热工艺密切相关。在临界点以上选取合适温度进行分级加热可有效地降低奥氏体不均匀因子，限制平均晶粒直径，最终晶粒度可比相同温度直接加热提高２ ～３ 级，从而既可遏制奥氏体晶粒的异常长大，又有利于调整奥氏体成分，为解决中碳高合金ＹＫ 钢的强韧化热处理提供了工艺途径。

奥氏体晶粒异常长大与不均匀因子Z等的关系

本文用40Cr 钢研究了奥氏体晶粒的异常长大过程以及加热前的原始组织对异常长大过程的影响,并利用已有的计算驱动力 P 及阻力 F 的公式进行了定量计算及分析讨论。结果表明,当奥氏体起始晶粒的 P>F 时,晶粒将发生长大。在长大过程中,已开始长大的大晶粒不断吞并周围小晶粒,周围小晶粒则基本上不长大。当小晶粒消失,大晶粒彼此相遇时,长大将终止。可以通过预备热处理调整加热前的原始组织,从而改变奥氏体起始晶粒的 D、D_(n,x)、Z_0及r,控制 P 及 F。对 Zener、Gladman,等的公式进行了校验。结果表明,按戚正风公式计算所得 P 与实测结果符合得最好。按 Zener 公式计算所得 P 偏高,按 Gladmom 公式计算所得 P 又偏低。

奥氏体起始晶粒的不均匀因子Z_0

本文研究了40Cr 钢原始组织和加热转变温度对奥氏体起始晶粒的不均匀因子 Z_0的影响,并以已知的转变动力学理论为基础推导了奥氏体起始晶粒不均匀因子 Z_0。试验所得结果除原始组织晶粒大小的影响外均与理论推导符合得很好。

大口径厚壁管热挤压过程中晶粒组织均匀性数值模拟

通过对Deform-3D软件二次开发,模拟研究了新型节镍奥氏体耐热钢21Cr-11Ni-N-RE大口径厚壁管热挤压过程中晶粒演变规律,并引入晶粒组织不均匀因子Z,评估了不同坯料预热温度、挤压速度、挤压比下晶粒组织均匀性。结果表明:增加坯料预热温度、提高挤压速度、增大挤压比均使得晶粒组织不均匀因子Z降低,即有利于提高晶粒组织均匀性。通过正交优化合理选择了热挤压参数,并实际获得了具有均匀晶粒组织的大口径厚壁管。晶粒组织的有限元模拟结果与实际测量值吻合较好,验证了有限元模型的正确性与可靠性。

多路激光聚焦系统的均匀性分析

本文建立了一套光束焦斑均匀性测量系统,获得了单束与多束聚焦系统的焦斑图像。基于Matlab图像处理与图形用户界面(GUI)设计技术,开发了一套多束激光聚焦系统的均匀性计算程序,可快速有效地给出单束与多束聚焦模拟的不均匀因子与相应的能量占有率(又称桶中功率,PIB)。计算结果表明:当能量占有率为70%时,"天光一号"装置六束聚焦焦斑的不均匀因子小于2%,可为状态方程实验研究提供均匀的焦斑条件。

来流不均匀性对冷凝器性能影响的数值研究

基于相关文献提出的冷凝器分布参数模型,运用该模型分析了不同来流分布、不同冷媒流量、不同流程布置以及不同换热管排数时来流不均匀性对冷凝器性能的影响,得出了一些实用性的结论。研究表明:不同的空气来流分布形式对冷凝器性能的影响程度不同,不均匀程度的大小可以由不均匀因子τ来衡量,当来流不均匀程度增大时,不均匀因子τ增大,冷凝器换热性能恶化,整体性能下降。

非单向流洁净室内含尘浓度分布影响因素的实验研究

为研究非单向流洁净室内含尘浓度分布的影响因素,在送风口尺寸分别为350 mm×260 mm、750 mm×400 mm、1200 mm×600 mm和换气次数分别为16次/h、20次/h、30次/h、40次/h的条件下,对室内含尘浓度分布特性展开了实验研究。实验结果表明:(1)在相同换气次数下,送风口尺寸越大,送风口边缘与墙面水平距离越近,室内含尘浓度变化幅度越大,室内空气洁净度越低;(2)送风口尺寸和换气次数共同影响室内含尘浓度,将室内含尘浓度平均值以送风口面积、换气次数为变量进行二次曲线拟合,得到室内含尘浓度平均值拟合计算式,其计算结果与实验数据相比,相对误差最大为5.72%,最小为0.15%;(3)送风速度对室内含尘浓度分布的均匀性有较大的影响,在同一换气次数下,随送风口尺寸的增大,送风速度减小,室内含尘浓度均匀性减弱;在同一送风口尺寸下,随换气次数的增加,送风速度增大,室内含尘浓度均匀性变差;(4)区域不均匀因子与不均匀系数概念类似,但可以较好地反映室内不同区域的均匀性。

圆柱型空腔电离室修正系数的Monte Carlo模拟与实验验证

采用标称体积为10 cm3圆柱型空腔电离室对Cs-137空气比释动能进行绝对测量。使用Monte Carlo模拟计算和实验两种方法对电离室壁修正因子kw和轴向不均匀修正因子kan进行对比研究。结果显示,使用等效壁厚的实验外推法确定的kw值比MC计算得到的值小0.1%,实验方法确定的kan值比MC计算得到的值小0.63%。两种方法相互印证,给出的修正系数值之间的误差可以接受,由于重复实验不可避免将引入其他误差因素,且MC计算方法简便可重复性高,最终选取MC计算结果为kw、kan确定值。

渣油加氢催化剂全蜡油硫化

首次采用全蜡油硫化工艺完成了渣油加氢催化剂的高低温硫化,避免了常规硫化工艺中柴油和蜡油之间的切换,简化了硫化过程工艺操作,并有效缩短开工时间超过20 h。通过与低温柴油硫化和高温蜡油硫化的常规硫化工艺对比,从催化剂润湿吸附温升、硫化过程反应器压差、径向温差和不均匀分布因子等方面剖析了全蜡油硫化工艺的物流分布,并分析了硫化后催化剂的加氢处理性能及反应活性。通过对比分析发现,全蜡油硫化工艺在硫化过程中物流分布均匀,硫化效果满足工艺生产要求。

19棒束螺旋十字燃料组件临界热流密度实验研究

燃料组件是反应堆的重要组成部件,临界热流密度是决定燃料组件性能的最关键参数之一。参考上海交通大学热工水力实验室的螺旋十字燃料元件参数,设计了19棒束螺旋十字燃料组件并开展临界热流密度特性实验研究,建立了一套适用于均匀发热全长螺旋燃料组件棒束临界热流密度测量方法,获得了螺旋燃料组件临界热流密度数据库,并对实验结果进行了分析。结果表明:临界功率随入口温度升高而线性降低,随着压力和干度的增大而减小,随质量流速的增大而增大。引入周向不均匀因子,建立了螺旋燃料临界热流密度预测模型,实验值(M)/预测值(P)数据的统计分布呈现正态分布,且均匀分布在1附近,证明了关系式的可靠性和准确性。所用实验技术和模型开发方法具有通用性,可应用于同类螺旋燃料组件临界热流密度特性研究。

超临界二氧化碳冷却器中间分流优化设计

基于超临界二氧化碳毛细管冷却器的设计,对冷却器内部的夹点问题、温差均匀性及(火积)耗散率进行了分析。提高冷却水流量和降低冷却水入口温度能够有效避免夹点传热恶化。水流量和二氧化碳流量不匹配会造成冷却器内部温差分布不均匀,增大传热不可逆损失。中间分流措施能够在原有换热器的基础上,通过改变局部水流量分布,提高冷却器内部温差分布均匀性,降低换热器(火积)耗散率。