功率声波影响煤层甲烷储运的初步探讨

分析了功率声波对煤岩介质孔隙率和渗透率的影响规律及作用机理。结果表明 ,功率声波能够增加煤的孔隙体积 ,提高甲烷在煤层中的渗透率 ;功率声波对煤岩等介质的主要作用机理有机械作用、激波作用、定向作用、热效应、空化作用 ,使煤岩层产生微裂缝 ,改变煤岩的孔隙结构 ,降低甲烷气体的粘度 ,从而为煤层甲烷开发提供了一种新的思路。

大功率声波作用下煤层气吸附特性及其模型

利用声波的机械振动效应、热效应和空化效应,自行设计了大功率声波作用下甲烷吸附/解吸实验装置,实验研究了不同声强、不同频率的声波作用下不同煤样对甲烷的吸附特性。实验结果表明,不加声波与加声波条件下煤吸附甲烷的规律相同,而声波作用下煤对甲烷吸附的能力降低,且煤吸附甲烷量随声强的增大而降低;应用Langmuir方程、D-R方程、Freundlich方程、BET方程对实验数据进行拟合,得出:Langmuir模型和D-R模型能较好地反映煤吸附甲烷规律,且吸附模型参数a,K',Qm,Qn减小,且与声强J呈线性递减关系。在现有吸附模型的基础上,引入声强J参数,通过修正,建立了声波作用下煤对甲烷的吸附模型,并确定了模型参数的数值分析求解方法。

大功率声波CT在岩溶堵漏质量检查中的应用

分析了大功率声波CT的原理,并利用SIRT算法进行对速度模型的正、反演计算,以确定该算法的可靠性,再通过工程实测数据进行反演,来重构岩体的波速范围,进而确定出异常区域的范围及大小。

功率超声波耦合处理炼油厂含油污泥试验研究

随着石油炼化行业的迅速发展,含油污泥的处理成为重要的环境问题。此研究是利用功率超声波的空化及机械等效应处理某炼油厂产生的含油污泥,将含油污泥中的原油、污水、污泥彻底分离,以达到降本增效目的。通过对该炼油厂的试验应用,实现污泥中含油率≤5%、含水率≤40%及原油中含水率≤10%基本要求,而污水中含油率过高需再处理。含油污泥处理的关键步骤是固液相分离,而液液相分离效果却决定了耦合处理后原油及污水的品质。分析了功率超声波对固液相分离和液液相分离的作用机理,以及液液相分离不够理想的原因,并探讨功率超声波应用在含油污泥处理中优势与发展前景。

超声波功率对煤体损伤特性及能量演化规律的试验研究

为研究超声波致裂对煤体力学损伤特性及能量演化规律的影响,利用电子万能压力试验机、声发射系统、对不同功率超声波致裂煤体进行单轴压缩试验,获得了不同功率超声波致裂煤体力学损伤参数,探究了声发射信号与不同功率致裂煤体损伤参量相互关系,采用盒子分形维数分析了煤体表面裂隙分形特征,阐明了超声波不同功率致裂煤体损伤劣化机制。试验结果表明,随着超声波致裂功率增大,煤体单轴抗压强度、弹性模量逐渐降低,煤体单轴抗压强度损伤参量、弹性模量损伤参量与致裂功率呈线性相关;单轴压缩过程中声发射振铃计数可分为平静期、上升期、波动期3个阶段,随着超声波功率增大,裂纹扩展孕育期时间越短,相对时长占比越小,裂纹扩展增长速率越大,对煤体强度的弱化效果逐渐增强,声发射信号突增现象明显,煤样终态破坏更加破碎,破坏特征随着致裂功率的增大煤体从弹脆性向延–塑性转化;煤体孔裂隙扩展贯通,煤体表面裂隙分形维数损伤参量与致裂功率呈线性正相关,分形维数损伤参量越大,表明煤体裂隙形态越复杂;基于声震参数分析了煤体损伤参量与声发射归一化参数的关系,具有较好拟合关系。以上结果表明,超声波致裂作用对煤体结构造成损伤,使煤层破坏变形,形成复杂的渗流网络,提高了煤层渗透率。

超声波辅助低共熔溶剂提取对咖啡蛋白结构和功能特性的影响

为探索咖啡蛋白在食品加工中的应用,以脱脂生咖啡粉为原料,探究不同超声波功率(0、200、400、600、800 W)与低共熔溶剂法、碱法协同作用对咖啡蛋白组成成分(聚丙烯酰胺凝胶电泳,SDS-PAGE)、结构特性(粒径分布、傅里叶红外光谱、圆二色光谱、荧光光谱和扫描电镜)和功能特性(溶解度、吸水性、吸油性和乳化特性)的影响。结果表明:由低共熔溶剂提取的咖啡蛋白(DES)平均粒径(12.30μm)显著小于由碱法提取的咖啡蛋白(AEP)平均粒径(113.67μm);DES在酸性条件下溶解度更高,AEP在碱性条件下溶解度更高;DES比AEP有更好的吸水性和吸油性。经超声预处理后,咖啡蛋白电泳图谱、傅里叶红外光谱、圆二色光谱和荧光光谱结果分析表明,不同超声波功率预处理未引起蛋白质分子量分布的重大变化,但是对蛋白质的二级结构和三级结构产生影响。表面微观结构表明,DES表面结构较疏松多孔,AEP表面紧密平坦,超声预处理后AEP微观结构变得疏松多孔,纹理变得分散,并呈现出更多的不规则碎片;DES表面发生略微变化,在400 W和600 W处理15 min时表现出更多小颗粒多孔无序结构,微观结构变化可影响蛋白质的化学和物理性质及其功能特性。在超声功率为400 W时,DES粒径显著减小,粒径参数D[3,2]和D[4,3]分别从10.50、30.43μm减小到7.89、11.27μm;溶解度显著提高,在酸性、碱性条件下溶解度分别由47%、71%上升到75%、81%。此外,超声预处理可提高咖啡蛋白的吸水性和乳化活性,这些均为蛋白质在食品应用中的重要功能特性。研究表明采用超声波技术对咖啡蛋白进行改性有效果,研究结果可为咖啡蛋白在食品加工中的应用提供理论依据。

超声波功率对电沉积Co-Mo-P镀层性能的影响

采用超声波辅助电沉积工艺在20#钢基体上制备Co-Mo-P镀层,并研究超声波功率对Co-Mo-P镀层的形貌、成分、厚度、硬度、耐磨性能、耐腐蚀性能和磁性能的影响规律。结果表明:不同超声波功率下电沉积的Co-Mo-P镀层致密性和厚度存在差异,导致硬度、耐磨性能、耐腐蚀性能和磁性能差别较大。超声波功率为150 W时电沉积的Co-Mo-P镀层成分较均匀,孔洞缺陷少且晶粒结合更紧密,其厚度、硬度、电荷转移电阻、最大相位角、矫顽力和饱和磁化强度分别达到11.4μm、460.5 HV、3623.2Ω·cm^(2)、68.2°、769.3 Oe、92.7 A·m^(2)/kg,摩擦系数仅为0.52,相比于常规Co-Mo-P镀层表现出高硬度、优良的耐磨性能、耐腐蚀性能以及磁性能。由于在一定范围内提高超声波功率起到较好的强化扩散传质效果,细化晶粒并促使晶粒结合更紧密,Co-Mo-P镀层的厚度增加,致密性逐步改善,因此其性能提高。

兆声波功率计的设计与应用

基于STM32单片机控制的兆声波功率计,主要用于喷胶机兆声波发生器功率检测。首先,进行功率计的硬件设计,采集兆声波发生器的输出电压和输出电流,经模拟乘法器芯片转换后,采用电阻-电容(Resistor-Capacitance,RC)滤波方法获得稳定输出,通过模拟/数字(Analog/Digital,A/D)转换器采样芯片转换成单片机可以识别的数字量信号。其次,经过单片机数据处理,将兆声波发生器的输出功率值显示在数码管上,同时支持上位机通过RS-232串口查询功率数据。最后,通过实验测试验证了设计的功率计达到了兆声波发生器输出功率的检测要求。

功率声波激励下无烟煤孔隙变化及裂隙发育研究

为了最大程度的提高煤层气的抽采效率和抽采量,采用超声波激励煤层气储层致裂来提高储层透气性。通过核磁共振技术来检测超声波致裂煤体过程中煤体内部孔隙孔径和数量的演化规律,并使用热成像、数字式照相机和P波岩石测量系统来监测和分析煤体裂隙发育过程。实验表明:随着超声波致裂的进行,煤体内部孔隙的孔径和数量都有增加,孔隙率提高了120.5%;整个致裂过程分成3个阶段进行,不同孔径孔隙起裂按时间排序为"微孔→中孔→大孔和裂隙";P波测试证明超声波能够激励煤体内部和表面形成裂隙网,大幅提高煤体透气性,由于任何含水的孔隙都是超声波致裂的起裂点,较于传统的致裂措施超声波致裂影响范围更广,需要的能量也更少。

超声波功率对铸锭内的气孔及组织细化的影响

研究了超声波功率对铝合金铸锭内气孔的影响,同时也考察了超声波功率对铝合金铸锭组织细化的影响,分析了超声波对铝合金铸锭内气孔影响的原因。研究结果表明,超声波在金属熔体内产生的空化效应可分为亚空化效应阶段和发展-发达阶段,只有在发展-发达阶段才具有良好的除气效果。

功率超声波在食品工艺中的应用

超声波具有多种物理和声化学效应 ,在各行各业中应用广泛。该文主要介绍功率超声波在食品加工方面的应用。除了能从正反两方面影响活细胞的生长和酶的活性外 ,作为一种辅助加工手段 ,功率超声波还能用于提取、结晶、解冻、乳化、过滤 。

基于DDS技术的智能超声波功率源的研制

介绍了一种基于直接数字合成(DirectDigitalSynthesis,DDS)技术的超声波功率源的设计。详细介绍了DDS信号产生电路、单片机控制电路、功率放大电路以及超声波功率源与换能器的匹配设计,并给出了系统软件设计方案。

功率超声波在去除毛刺中的应用

研制出用于复杂模具型腔表面、深孔等部位的超声波去除毛刺装置 ,通过改变超硬磨料工具的结构及工艺参数 。

功率超声波在废橡胶再生中的应用

全世界每年要产生一千五百多万吨废旧橡胶,由于废橡胶具有三维稳定的化学结构,需要很长时间才能降解,堆放在大自然中,既污染环境,又浪费宝贵的资源,废橡胶的回收利用是解决这一问题的最好方法。再生橡胶的制造方法很多,近来出现的超声波脱硫法具有高效、环保、产品质量高等优点,被认为是最有希望的方法,已受到广泛关注。详细地介绍功率超声波在废橡胶脱硫中的应用、介绍近年来国际上的进展情况和一些典型的装置,具有一定意义。

超声波功率对ZA27合金凝固组织及力学性能的影响

以ZA27合金为对象,在熔体保温条件下,研究了超声波功率对ZA27合金凝固组织及力学性能的影响。利用金相显微镜、扫描电镜对试样的显微组织、断口形貌进行观察;测试了试样的硬度、磨损性和冲击韧性。结果表明:在500℃保温条件下,采用超声波处理的ZA27合金其显微组织中的晶粒得到细化;当超声波功率较低时,晶粒细化效果不明显,晶粒粗大、耐磨性和冲击韧性均较差;随超声波功率的提高,ZA27合金铸锭中等轴晶数量呈递增趋势且耐磨性、抗冲击性均得到明显提高。

功率超声波在焊接领域中的应用

本文介绍了功率超声波在焊接领域中的应用。

功率超声波应用于混凝土的研究

介绍了功率超声波在混凝土工程中的应用现状,对功率超声波处理水泥基浆体进行了研究.研究表明:功率超声波处理对胶砂强度的影响与浆体组成关系密切;同时存在矿渣与减水剂或矿渣与丁苯胶乳的浆体,经超声处理后试样胶砂强度明显提高(分别提高20.7%和25.0%).文章还分析了功率超声波在混凝土工程应用中面临的问题,展望了功率超声波在混凝土工程中的应用前景.

超声波功率对Ni-Co/ZrO_2复合电沉积的影响及电化学研究

在氨基磺酸盐电解质溶液中,采用超声波辅助电沉积的方法,于纯铜板表面制备了Ni-Co/ZrO_2复合镀层。研究了超声波功率对Ni-Co/ZrO_2复合镀层的表面形貌、相结构、显微硬度及耐蚀性的影响。结果表明:超声波功率直接影响复合镀层中纳米微粒的复合量,从而影响复合镀层的结构和性能。超声波功率为240 W时所得复合镀层的显微硬度最高,纳米微粒的复合量最大,耐蚀性最强。同时,超声波功率为240 W时引起的阴极极化最大,有利于纳米微粒与基质金属的共沉积。

初始溶氧含量对功率超声波触发过氧化氢酶溶液初始成核的影响

控制成核在食品结晶、冷冻冷藏、冷冻干燥、冷冻浓缩方面有着重要的意义,功率超声波是一种有效触发溶液初始成核的方法。该研究用平板接触超声法对不同溶氧浓度的过氧化氢酶(Catalase,CAT)溶液进行了超声触发初始成核,分析初始溶氧含量对CAT溶液超声触发成核温度、延迟时间的影响,并对两种高溶氧含量下CAT溶液超声触发成核形成的冰晶大小和分布进行了分析。结果显示,CAT溶液溶氧含量越高,超声触发成核所获得的最大成核温度越高,成核温度控制更准确,延迟时间更短。此外,溶氧含量高的溶液在相同触发温度下其平均冰晶尺寸小。

功率超声波诱导降解水体中乙酰甲胺磷

本文报道了功率超声诱导化学降解低浓度乙酰甲胺磷农药模拟废水的新方法。考察了声强、辐射时间、介质温度、初始 p H值、外加 Fe2 + 或 H2 O2 等因素对其超声化学降解的影响。试验结果表明乙酰甲胺磷水溶液的初始浓度为 1 .0× 1 0 -4 - 1 0 .0× 1 0 -4 mol/L,p H为 2 .5～ 1 0 .8,介质温度30～ 35℃ ,Fe2 +的加入量为 1 5mg/L,溶液中充入氧气至饱和 ,经 40 W/cm2功率超声辐射 1 h,乙酰甲胺磷的平均降解率为 99.9%。