电磁充型对铸造AlSi7CuMg合金强化性能的影响

通过对自行设计的电磁充型铸造试验装置主要工艺参数的测定试验,确定了电磁泵励磁电流与磁感应强度及电极电流与铝液柱高(泵高)关系。建立电磁充型反重力砂型铸造的加压工艺,进行了电磁充型对铸造AlSi7CuMg合金强化性能的影响试验研究。试验结果表明:在电磁场作用下Al-Si7CuMg合金的热处理金相组织中的共晶相均匀弥散、力学性能明显提高。

超薄高铝盖板玻璃强化性能与Na^(+)浓度关系研究

触摸屏保护盖板玻璃采用离子交换化学增强方法对玻璃增强,随着生产中离子交换的持续进行,熔盐中Na+逐步增加,从而降低熔盐浓度,阻碍离子交换,导致玻璃强化性能下降。研究钢化液中不同Na+浓度对强化性能的影响及其与CS、DOL、4PB等强化性能的对应关系,从而在生产中动态监控钢化炉中Na+浓度对指导生产非常必要。

活塞环铬层的强化性能及其对耐磨性的影响

要求工作表面带微倒角的新型结构的活塞环,给镀铬增加了许多困难,在加工中常因铬层脱落而增加废品。因此,首要任务是在保持铬层的高耐磨性的同时,要降低铬层的脆性,提高它的附着强度。

低温存储粮食用冰蓄冷单元性能强化研究

冰蓄冷装置可以将低谷电量转换为冷量存储起来并于用电高峰时利用,是实现节能减排的重要技术手段。本文基于enthalpy-porosity方法对肋片式套管蓄冰单元进行数值模拟研究,分析了典型的蓄冰过程传热机理,并量化了肋片参数(肋片厚度、高度及数量)对蓄冰单元性能的影响,为肋片式套管蓄冰装置在粮食低温储存中的后续应用提供了可靠的设计指导。

低温粮食储存用蓄冷冰球传热性能强化研究

基于蓄冷冰球的冰蓄冷是一种封装式的高效蓄冷技术,可以起到“削峰填谷”的作用,在减少能耗的情况下实现粮食的高效储存。本文基于enthalpy-porosity方法对内置了分叉针肋的蓄冷冰球装置进行数值模拟研究,分析了典型的蓄冰过程,明确了肋片对蓄冷冰球装置的必要性。进一步分析了肋片长度比a对蓄冰过程中的温度响应、蓄冰完成时间和蓄冷量的影响,从而为内置分叉针肋的蓄冰装置的设计明确了方向。

吸附法提铀及提铀吸附剂的种类和性能强化策略

控制化石能源的使用、促进可替代新能源和清洁能源的发展,符合资源开发与环境保护协同发展的主题。核能作为一种能量密度高的绿色能源,其广泛应用可缓解我国的能源短缺问题。已探明的海水中铀资源约为陆地铀矿的1000倍,海水提铀是确保铀资源长期供应及核能可持续发展的潜在方法。吸附法因吸附效率高、操作简单、成本低和绿色环保等优点成为海水中铀酰离子提取的有效方法之一,但面临诸多挑战,如海水中铀酰离子的浓度极低且以Ca_(2)UO_(2)(CO_(3))_(3)或[UO_(2)(CO_(3))_(3)]^(4-)的形式稳定存在、共存离子种类和数量较多等。因此,制备高性能吸附剂是实现海水提铀的关键。综述了海水提铀吸附剂的类型及其性能强化策略,以期设计海水提铀吸附剂提供帮助。

轻质高强点阵金属材料的制备及其力学性能强化的研究进展

如何在现有的材料和结构基础上减轻重量并获得更优良的力学性能是材料和力学工作者面临的挑战.概述了国内外轻质点阵金属材料的主要制备技术,评价了点阵金属三明治板的关键焊接技术,并根据各类点阵金属材料的微结构特征分析了其静态力学性能.针对点阵金属材料力学性能强化的关键点进行了系统分析,总结和阐述了点阵金属材料强化研究的关键进展,讨论并展望了轻质材料和结构的研究发展趋势.

列管式相变蓄热器性能强化的模拟

基于列管式换热器具有传热面积大、结构紧凑、操作弹性大等优点,使其在相变储能领域具有广阔的应用前景。本文建立一种新型列管式相变蓄热器模型,在不考虑自然对流的情况下,利用Fluent软件对相变蓄热器进行二维储热过程的数值模拟。本文主要研究斯蒂芬数、雷诺数、列管排列方式、肋片数以及相变材料的导热系数对熔化过程的影响,并对熔化过程中固液分界面的移动规律进行了分析。模拟结果表明,内肋片强化换热效果明显,特别是对应用低导热系数相变材料[导热系数小于1 W/(m·K)]的列管式蓄热器,相对于无肋片结构,加入肋片(Nfn=2)可缩短熔化时间52.6%。

磷酸铁锂正极材料的制备及性能强化研究进展

橄榄石型磷酸铁锂是目前应用十分广泛的锂离子电池正极材料之一,具有成本低、安全性高、环境友好、循环寿命长和工作电压稳定的特点。近年来,随着CTP技术、刀片电池技术等取得的突破性进展,磷酸铁锂的商业化程度得到了大幅提高。但磷酸铁锂存在电子导电性较差和离子扩散系数低的缺陷,严重限制了锂离子电池的电化学容量,因此开展磷酸铁锂制备工艺和性能强化研究对磷酸铁锂的性能提升具有重要意义。对比了磷酸铁锂电池与其他正极材料锂离子电池的性能差异和发展现状,系统总结了磷酸铁锂正极材料制备与强化的改性方法及相关研究进展与挑战,并提出了未来的发展方向与研究思路。

偏心管翅式相变储热单元性能强化的模拟

对管翅式相变储热单元进行了二维非稳态模拟研究。在考虑自然对流与外管传热的情况下对比研究了同心管翅、偏心管翅以及翅片接触外管三种储热单元的传热特性。考虑了内管壁温度、外管材料、翅片厚度对储热性能的影响。结果表明,与采用同心管翅时相比,由于自然对流的影响,偏心管翅储热单元有效削弱了固-液界面分布不均匀现象,完全融化时间减少了29.3%,而当翅片接触金属外管时,通过翅片的传热外管温度迅速升高,增大了换热面积,完全融化时间减少了近49.3%。可见,翅片接触外管储热单元不仅削弱了自然对流引起固-液界面分布不均匀现象,而且利用了外管的传热,强化了储热换热性能。

空心叶片陶瓷型芯性能强化的研究现状

介绍了熔模精铸陶瓷型芯在航空发动机空心叶片中的应用,阐明了空心叶片陶瓷型芯性能强化的重要意义。概述了陶瓷型芯基体材料、矿化剂和添加剂,以及焙烧温度、炉温均匀性和填料成分等焙烧工艺对陶瓷型芯性能影响的研究现状。另外,分析了强化工艺对陶瓷型芯的增强效果,并对陶瓷型芯性能的强化进行了展望。

不同化学强化条件对玻璃盖板性能影响性研究

玻璃盖板为提升及保证其强度性能,均需进行化学强化,因此化学强化效果对玻璃盖板的质量起着关键作用。通过多种强化条件的实验测试,确定在不同强化条件下,玻璃盖板性能存在显著性差异,同时对四种强化性能(表面应力、落球冲击、翘曲、4PB)趋势做了进一步分析。

固体火箭发动机滚动球窝喷管强化接头材料性能分析

为提高某固体火箭发动机滚动球窝接头接触承载能力,降低系统摆动力矩,以单珠承载试验模型为计算模型,采用摩擦接触问题的Lagrange乘子法与弹塑性耦合的有限元理论,计算分析了具有不同强化层材料性能的阳球试件与滚动体接触位置处的接触应力、摩擦应力、变形及破坏机理;解决了阳球不同强化层材料性能对接头接触承载性能的影响问题。根据计算分析结果,提出了满足弹塑性摩擦接触性能条件下,小的摩擦系数、小的弹性模量和较大的屈服极限相配合的阳球强化层材料性能要求;通过与单珠承载试验对比分析,检验了有限元建模及计算结果的合理性。

大型空分板翅换热器性能强化的逐流段设计方法

板翅式换热器是空气分离系统中实现冷凝、液化、蒸发等热量交换的关键装备,具有小温差不稳定传热、二次传热、允许阻力小、多股流物性变化激烈的显著特点。已有设计方法难以解决大型化引起的通道负荷不均、通道偏流失匀、工质流阻增加、换热效率下降问题。为此,提出了一种大型空分板翅换热器性能强化的逐流段设计方法。根据空分工艺流程,按多股流质量流速确定其流道数,沿外侧隔板正向逐通道选择可排流体,通过标准正态分布概率随机预设定初始排列,对反向有限个通道重排实现排列回溯,以累积换热负荷峰值、方差和范数为综合判据,在全通道可行排列集合中,确定多股流通道最优排列,满足了换热器大型化对通道多股流换热高均匀性的要求。在纵向传热与横向传热方向建立热平衡方程组,实现换热器多股流间单叠与复叠传热的逐流段设计,提高了长流道换热器参数的设计精度。进行换热器芯体传热与流阻性能的物理试验,比较不同翅片、不同排列的换热器芯体性能,对冷热流间相互传热的逐流段校核设计方法进行验证。所提出的方法已应用于八万等级大型化空分换热器研制。

气-固循环流化床螺旋板式换热器的传热性能与压降

设计并搭建了气-固循环流化床螺旋板式换热装置,研究了空气流量(80~125 m^(3)·h^(-1))、颗粒加入量(0.5%~2.0%)和颗粒类型等操作参数对以恒温水作为热流体、空气作为冷流体、3种固体颗粒作为固相工作介质的循环流化床螺旋板式换热器传热性能和压降的影响。实验的结果显示,添加颗粒可以明显改善螺旋板式换热器的传热性能,但同时也会增大压降。在实验考察的操作参数范围内,强化传热效果最佳时的传热增强因子可以达到29.28%,此时系统内添加的颗粒为聚甲醛颗粒,空气流量为125 m^(3)·h^(-1),颗粒加入量为2.0%,但相应的压降比率也达到了20.86%。绘制了传热增强因子和压降比率的三维图以及综合影响雷达图,可指导工业应用。

Fe/Co催化剂在合成气转化领域的新进展:结构调控和性能强化（英文）

C1化学通常是指所有参与反应的分子都只含有一个碳原子,是煤化学和天然气化学的核心,其中合成气(CO+H_2)转化是其中最重要的工业反应体系.如今部分国家和地区,由于能源结构调整和煤炭资源利用,急需开发更清洁、更高效的绿色能源.合成气转化作为煤炭间接液化技术中最重要的一个环节,根据目标产物的不同已经发展了三个主要的反应体系:传统的费托合成制备汽油、柴油和蜡等饱和碳氢化合物,类费托合成制备以低碳烯烃、芳香化合物为主的不饱和碳氢化合物,以及一步转化为高碳醇的含氧化合物.铁/钴作为两种主要的工业催化剂,引起了研究者的广泛关注.不同的产物对于催化体系的要求不同,即使催化剂的组成相同,仍需对催化剂的结构进行大范围的调变和修饰.而催化剂结构的改变可以通过载体的选择、助剂的修饰和活化条件的调控来改变催化剂中活性相的尺寸和分散度、活性位点的电子密度甚至获得新的活性物种.通过对催化剂进行改性,我们可以有效的促进反应物的活化、削弱产物的吸附并最终获得目标产物.与此同时,反应条件的优化(温度和压力)、反应介质的转变和不同反应的耦合同样可以极大改变催化性能.由此可见,无论是直接对催化剂结构进行修饰还是间接的改变反应条件都可以有效的提升催化性能.高效催化剂的设计主要基于结构调控和新反应体系的建立,本文系统地综述了铁/钴催化剂在合成气转化方面的三个重要反应和最新研究进展.第一部分概述了费-托合成反应中关于铁活性物种的辨别与确认、对制备汽油和柴油的性能优化,着重介绍了原位技术在该反应中的应用及对催化体系中构效关系的揭示.第二部分讨论了制备烯烃和芳香化合物等不饱和碳氢化合物的催化剂结构设计,总结了产物选择性(尤其是C2–C4烯烃选择性)的调控方法.第三部分综述了近期报导的合成气直接转化为高碳醇的催化剂的研究进展,包括制备方法、载体和助剂对于提升总醇和高碳醇选择性的影响.最后,本文探讨了该领域尚未解决的问题,主要包括制备烯烃和高碳醇的性能仍距实际工业生产的指标相去甚远、在苛刻的反应条件下活性位点极难保持稳定的结构、以及反应体系的复杂性对于深入理解反应机理所造成的阻碍,并从新型催化剂的制备、金属载体相互作用的调控。

盾构/TBM滚刀刀圈性能强化研究现状

盘形滚刀是盾构/TBM执行破岩掘进的主要部件,被视为TBM的“牙齿”。滚刀的工作环境极其恶劣,在服役过程中极易发生刀圈磨损,甚至崩刃等异常失效,致使刀圈成为施工过程中主要的易耗零件,进而缩短盾构/TBM的运行寿命,并大幅提高了隧道施工成本。因此,如何减少表面损伤,延长滚刀的服役寿命,是一个亟待解决的关键工程问题。本文基于刀圈的成形、加工、服役、损伤、失效等全寿命周期阶段,分别概述了刀圈在服役损伤分析、材料成分改良、成形工艺改善、热处理工艺改进及涂层强化工艺优化中性能强化机理,分析了各方法存在的不足及解决方法,最后对滚刀刀圈性能强化方法进行了讨论和展望,以期为滚刀强化技术路径及产业化实现提供参考。

相变蓄热单元性能强化的数值研究

建立了考虑液态相变材料自然对流的壳管式相变蓄热单元的三维模型,数值分析了自然对流对相变蓄热过程的影响。对比研究了外侧强化传热管和双侧强化传热管对相变蓄热单元蓄热性能的强化效果。结果表明,液态相变材料的自然对流,会引起固–液界面分布不均匀现象,采用外翅片管可以有效削弱这一现象;采用外侧强化传热管和双侧强化传热管,都可以缩短相变材料完全熔化以及整个蓄热过程所需时间。与采用光管时相比,采用外侧强化传热管时,完全熔化时间减少了18.0%;采用双侧强化传热管时,完全熔化时间减少52.5%。可见,采用带有外翅片的强化传热管,不仅可以削弱自然对流引起的固–液界面不均匀性问题,而且可以强化相变蓄热单元的蓄热性能。

纳米碳酸钙与重质碳酸钙复配强化有机硅酮密封胶性能

采用不同比表面积的纳米碳酸钙与1500目改性重质碳酸钙复配后填充于硅酮密封胶中,考察其对硅酮密封胶加工性能、弹性回复率及补强等性能的影响,探索改性重钙在硅酮密封胶中的作用机制。结果表明,纳米碳酸钙与1500目重质碳酸钙复配后与比表面积相当的纳米碳酸钙相比,具备更低的黏度和更高的挤出率,其中基胶黏度下降约40%,挤出率增加约30%,成品胶黏度下降约27%,挤出率增加幅度高达28%;复配后的表干时间稍有延长,弹性回复率稍有减小,而硬度与单一纳米碳酸钙相当;在力学补强效果上与单一纳米碳酸钙相当,断裂伸长率稍有减小,但浸水处理后拉伸强度及伸长率保持率有所提高,脱粘面积也有所改善。