不同粒径农用高吸水树脂的吸水特性及溶胀动力学

测定了不同粒径聚丙烯酰胺-丙烯酸钾交联共聚高吸水树脂在去离子水及不同离子类型、不同浓度梯级盐溶液中的溶胀特性;用分子扩散方程及Scott’二阶动力学模型对其吸水溶胀过程进行模拟,探讨了不同粒径高吸水树脂的理论最大吸水能力。结果表明,水分子向高吸水树脂内扩散过程属于non-Fickian扩散;Scott’二阶动力学模型能对其溶胀过程进行模拟,并能推算出高吸水树脂的理论最大吸水能力,且不同粒径高吸水树脂理论最大吸水能力接近;模拟值大于实测值的根本原因在于高吸水树脂在溶胀过程中存在溶解现象。

升船机钢丝绳-缓冲油缸防撞装置的动力学计算方法

钢丝绳-缓冲油缸防撞装置目前已在多座升船机中得到应用,其防撞吸能是一个较为复杂的动力学过程,目前还未有研究涉及。根据钢丝绳-缓冲油缸防撞装置的工作原理,在考虑水体对船舶的水动力作用、钢丝绳弹性变形、缓冲油缸溢流阀的限载功能等因素的条件下,建立包括船舶和钢丝绳-缓冲油缸防撞装置的两阶段二阶非线性动力学模型,提出对升船机钢丝绳-缓冲油缸拦阻吸能装置关键性能参数进行分析的数值计算方法和防撞装置安全性评估方法。应用提出的方法对向家坝升船机钢丝绳-缓冲油缸防撞装置进行了动力学数值仿真计算,并与向家坝升船机实船撞击试验结果进行了比较分析,说明提出的动力学计算方法与实船试验结果基本吻合且偏于安全,可为钢丝绳-缓冲油缸防撞装置的设计和校核提供参考。

换油条件下变压器油纸绝缘老化寿命评估研究

绝缘油作为变压器油纸绝缘的重要组成部分,其绝缘性能对油纸绝缘有重要影响,变压器通过定期换油清除油中杂质以提高其绝缘性能。为探索换油周期对变压器热老化寿命变化规律的影响,对不同换油周期的变压器油纸绝缘XY模型进行130℃下加速热老化试验,并在第15 d、30 d、45 d、60 d时进行换油前后模型变温介电谱测试、绝缘纸板聚合度测试、绝缘油酸值测试等试验。通过对换油后0.01~100 Hz频率段变温介质损耗曲线的绝缘油活化能与绝缘纸板活化能关系进行分析,提出了一种基于换油后中频段介电谱绝缘纸板活化能计算方法。通过上述计算方法构建老化平移因子,然后结合老化平移因子与二阶动力学模型构建不同换油周期、不同温度下的油纸绝缘结构寿命预测关系式。结果表明:随着换油周期的缩短,油纸绝缘寿命逐渐增加;根据提出的方法得到的油纸绝缘寿命预测结果与实际情况相符,验证了方法的有效性。

粉煤灰处理含钼废水的效果及吸附机理研究

利用粉煤灰对模拟的含钼废水进行除钼吸附实验,分别研究了吸附过程中溶液pH值、吸附剂投加量对吸附效果的影响,并对吸附等温方程及动力学进行了探讨。结果表明,在吸附质钼初始浓度为10mg/L、pH=3.1条件下,粉煤灰对钼的吸附效果最好,除钼率为74.3%;对于50mL的含钼溶液,当吸附剂投加量为2.5g时除钼率达到最高值85.4%。粉煤灰对钼的吸附符合Langmuir吸附等温方程,以表面单分子层吸附为主;吸附过程符合二阶动力学模型,同时具有物理吸附和化学吸附的特征。

羧酸含量对变压器绝缘纸老化速度的影响

为研究不同含量羧酸对变压器绝缘纸老化速度的影响,就不同羧酸含量对绝缘纸老化的影响进行了研究。对绝缘纸实施加速热老化试验,并在试验过程中不断测量绝缘纸的聚合度（DP）值λDP,最后采用二阶动力学模型对试验数据进行分析并得出结论。结果表明：未电离的羧酸不会使纤维素解聚,羧酸电离出的H＋对纤维素水解具有较强的催化作用;当绝缘纸处于干燥状态（水分质量分数w≤0.5%）时,羧酸电离受到抑制,电离出的H＋含量较低,因此对纤维素水解反应的催化作用不明显。研究得出了水分质量分数和酸值对二阶动力学模型参数的影响规律,进一步完善了油纸绝缘老化评估模型体系。

弱电网中锁相环型并网变换器非线性暂态稳定解析分析

电力电子变换器具有惯量小、动态过程快且复杂等特点,这给新型电力系统的暂态分析带来严峻挑战。尤其是在弱电网条件下,锁相环的非线性特性使并网变换器系统稳定分析变得更为复杂。然而,传统的暂态分析方法忽略了关键非线性特性,难以获得简洁实用的稳定判据。针对上述问题,建立了基于并网变换器系统扰动量的二阶非线性动力学模型,引入非线性振动学科的平均法对模型进行求解,获得了低阶近似解析解,进而推导出弱电网环境下并网变换器系统的稳定判据,并根据理论推导分析了模型的非线性项、锁相环控制参数及系统短路比对系统暂态稳定性的影响。最后,通过仿真与实验验证了所提方法的有效性和分析结果的正确性。

氧化石墨烯修饰的功能复合纸用于高效去除水中重金属Pb(Ⅱ)的研究

以氧化石墨烯修饰的功能复合纸为吸附材料,研究其对水中重金属Pb(Ⅱ)离子的吸附能力,探讨了吸附剂的用量和初始浓度等净化条件对吸附效果的影响。结果表明:氧化石墨烯修饰的功能复合纸的结构平整、化学性质稳定,易分离;功能复合纸对Pb(Ⅱ)离子有良好的吸附能力,且吸附效果全部归功于氧化石墨烯的作用;功能复合纸上负载的氧化石墨烯用量增加反而降低单位质量氧化石墨烯对Pb(Ⅱ)的吸附量,在所研究的净化条件中,吸附量跨度为90 mg/g^500 mg/g;随着Pb(Ⅱ)初始浓度的增加,功能复合纸对Pb(Ⅱ)的吸附效果明显提升,当Pb(Ⅱ)离子溶液的初始浓度为350 mg/L时,吸附效果最佳。吸附反应动力学较好的符合伪二阶动力学模型,即吸附过程受化学作用主导,氧化石墨烯表面的含氧官能团在吸附过程中起到重要作用。功能复合纸在吸附饱和后,易于与水体分离,避免二次污染现象。