水辅助注塑制品水穿透长度和残留壁厚的研究

介绍了自主研发的水辅助注塑设备以及一款经过大量实验后得到的新型喷嘴,并通过单因素实验法研究了短射法成型聚丙烯弯管时工艺参数对制品水穿透长度和沿水道的残留壁厚的影响。结果表明,熔体注射量对水穿透长度影响最大,当其增加13．5％时水穿透长度减小了153mm；沿水道上制品注水后充填部分比注水前充填部分的残留壁厚减小约0．5～1．0 mm；提高注水压力与增加注水延迟时间时注水后填充部分的残留壁厚略有减小。

短射法水辅助注塑工艺水穿透实验

对短射法水辅助注塑工艺中水的穿透进行了实验研究。实验表明,水穿透分为一次、二次穿透,一次穿透分前后段。单因素实验发现,一次穿透长度随熔体预注量的减少、注水延迟时间的延长、注水压力的降低而变长。一次穿透前段残余壁厚随熔体预注量和注水延迟时间的延长而变厚,后段残余壁厚则相反;一次穿透残余壁厚随注水压力增大而变薄。正交实验发现,一次穿透长度主要受熔体预注量和注水延迟时间影响;一次穿透前段残留壁厚主要受注水延迟时间和注水压力的影响;一次穿透前后段残留壁厚差主要受熔体预注量、注水延迟时间和注水压力的影响。

型腔截面对水辅助注塑成型水穿透的影响

为考察型腔截面对溢流法水辅助注塑中水穿透的影响,基于装备有自行研发的水辅助注射系统的注塑机对几种具有代表性的型腔截面进行溢流法水辅助注塑实验,探究了型腔截面形状、大小对水穿透截面形状、中空率及残留壁厚等方面的影响规律,并分析了影响机理。实验发现:在溢流法水辅助注塑中,水的穿透截面形状会趋向型腔截面形状;在型腔截面积相近时,水穿透的中空率随截面圆率增大而增大;在型腔截面圆率一定时,水穿透的中空率受截面大小影响不大;型腔截面恒定,水的穿透截面也较恒定,残留壁厚均匀;圆截面型腔的残留壁厚最均匀,且残留壁厚随截面的增大而变厚;型腔截面的最大残留壁厚和最小残留壁厚与壁面到截面内切圆中心的距离有关。这些发现为水辅助注塑制品的截面设计提供了参考。

水辅助注射成型中水穿透行为的可视化研究

基于自主研发的注水系统,利用具有矩形变截面和弯道模腔的水辅助注射成型可视化模具,采用聚苯乙烯为材料,对不同水压下的水辅助熔体流动充模的过程进行了观察,着重研究了水的穿透行为。研究发现:注水喷嘴的冷却使其周围熔体黏度增大,水穿透高黏度熔体区后产生紊动射流,射流穿透长度随注水压力的增大而增长。注水压力较低时,水的穿透方向容易发生改变,注水压力越高,水道越光滑。水在弯道入口和收敛过渡区的穿透过程中前缘逐渐缩小,在弯道出口和扩散过渡区的穿透过程中前缘逐渐扩宽。

熔体温度对水穿透行为影响的可视化研究

利用水辅助注塑可视化模具和自主研发的注水系统,以聚苯乙烯为原料,对不同熔体温度下的水辅助熔体流动充模的过程进行了观察,并研究了水的穿透行为。结果表明,熔体温度低,水前缘熔体的惯性力增大,产生"折线"水道,水在后半模腔熔体的穿透中,水前缘速度与水前缘熔体速度相近;熔体黏度高,水前缘速度大于水前缘熔体速度;熔体温度越高,射流穿透的时间越长,水在前半模腔穿透用时越少。

方管短玻璃纤维增强聚丙烯高压水穿透行为研究

采用方形截面管件,以短玻璃纤维增强聚丙烯为原料,通过溢流法水辅助注射成型实验探究了熔体注射温度、注水延迟时间和注水压力等工艺参数对制件宏观现象的影响机理,并分析了高压水在方形管道中的穿透行为。结果表明,当熔体温度升高时,方管的直角边和斜边残余壁厚都呈减小趋势,但温度过高时会出现管件收缩现象,管件截面中空面积增大且截面形状与高压水的穿透前沿形状一致,偏圆形,但截面的圆率逐渐减小;当注水压力增加时,管件残余壁厚减小,截面中空面积增大,其截面形状随着注水压力的增加逐渐与型腔结构一致,偏方形;当注水延迟时间增加时,管件残余壁厚增大,中空截面减小且管件截面形状也与高压水前穿透前沿一致,偏圆形,但相较另外两个参数,注水延迟时间对方管件的影响程度更小,因而对截面的圆率影响不大。

短玻纤增强PP溢流法水辅注塑水穿透行为影响分析

通过对短玻纤增强聚丙烯溢流法水辅注塑过程进行数值模拟,研究了注水压力、型腔截面形状,以及玻纤含量对水穿透行为的影响。结果表明,注水压力为4 MPa时,各个型腔截面形状的水穿透形状都趋于圆形;随着注水压力升高,边残余壁厚及角残余壁厚则随之减小,且角残余壁厚减小量更大,水穿透率随之增大,但水穿透率增值会呈现减小趋势;当注水压力增大至10 MPa时,水穿透形状都趋于型腔截面形状;水穿透率随型腔截面形状的圆率减小而减小;在注水压力较低(4,6 MPa)时,水穿透率随玻纤含量升高而降低,而在注水压力较高(8,10 MPa)时,趋势相反,此外,随着短玻纤含量的增加,水穿透率受水压的影响越大。这些发现可为实际生产的工艺调节提供参考。

分子筛微量水穿透致氨合成催化剂中毒事故原因分析及对策

青海盐湖工业股份有限公司化工分公司300 kt/a氨合成系统采用卡萨利塔后分氨工艺,分子筛系统设置在合成气压缩机二段与三段之间,其作用是除去新鲜合成气中的微量水分和CO2。2019年6月13—16日氨合成塔催化剂床层出现了2次严重垮温,合成气退至甲烷化系统出口放空,氨合成系统被迫封塔停车。经分析排查,认为是一起分子筛微量水穿透致氨合成催化剂短暂性中毒事故,而脱水剂已达使用年限部分失活又是分子筛微量水穿透的主要原因。利用氨合成系统第二次短停机会消除分子筛系统程控阀及再生加热器内漏,并将有关工艺参数临时性修订(优化)后,中毒的氨合成催化剂活性得以恢复,基本上解决了因分子筛微量水穿透致氨合成催化剂中毒的问题;2019年9月更换分子筛干燥器脱水剂后,至今系统运行状况良好,分子筛干燥器出口气水含量降至1×10^(-6)以下,氨合成催化剂中毒隐患得以彻底消除。

水辅助注塑制品残留壁厚和穿透长度影响因素的研究

为能水辅助注塑成型壁厚较小且较均匀的聚丙烯弯管,设计了一种自锁式喷嘴,既满足高流量的要求,又可防止熔体堵塞喷嘴。在相同的工艺条件下,分别使用自锁式喷嘴和孔形喷嘴,对成型的弯管壁厚进行比较,结果表明:与孔形喷嘴相比,使用自锁式喷嘴时制品的残留壁厚更小更均匀。此外,使用该自锁式喷嘴,研究了水辅助注塑中注水压力和延迟时间对制品残留壁厚和水穿透长度的影响。

卧龙巴郎山高山灌丛降雨和穿透水稳定性氢氧同位素特征研究

论文对巴郎山区夏季降雨和不同海拔样地穿透水的H、O同位素特征进行了研究。由于8月底9月初冷气团的到来较大地改变了降雨的同位素特征,该地区夏季大气降水线为δD=9.93δ18O+26.07,偏离全球降水线(GMWL)较多。降雨的温度效应和雨量效应表现出相互交叉的现象,表明该地区温度和雨量是交替起主导作用而引起降雨同位素组成变化的。H的同位素效应比O明显,其原因是H同位素分馏比O剧烈,从而对环境因子的响应比O灵敏,因此H同位素在森林水文研究中比O更有用。H同位素值在不同样地穿透水间存在差异,这是由它们不同的植被结构及周边微环境因子引起的水分蒸发状况和对雾水截获能力差异导致的。穿透水和降雨同位素值间存在较强线性关系。穿透水的同位素值不一定大于降雨,表明影响穿透水同位素值的因素不仅仅是水分蒸发和植被对雾水的截获,而应是多种因素的综合效应,对这些因素的全面了解将对同位素技术在森林水文研究中的进一步应用有重要意义。

北京郊区树冠穿透水中多环芳烃的污染特征与通量计算

2006年和2007年雨季,作为农村非点源污染研究的组成部分,以北京西北郊区城乡结合部的公路绿化带为采样点,对雨水和树冠穿透水中多环芳烃(PAHs)的污染特征和通量进行了研究。共采集10场降雨,分析了雨水和树冠穿透水中溶解相和颗粒相PAHs的浓度。结果显示,树冠穿透水中颗粒相∑16PAHs浓度大于雨水,而溶解相∑16PAHs浓度则小于雨水。降雨过程中树冠叶面对颗粒相PAHs具有释放作用;对溶解相PAHs则有截留作用,降雨后期截留作用的影响减弱。净通量计算结果表明,各场降雨树冠穿透水中溶解相PAHs的净通量大多为负值,颗粒相PAHs的净通量多为正值,树冠穿透水中PAHs的净通量主要来自于颗粒相PAHs。

西双版纳热带季节雨林林冠穿透雾水的观测研究

利用 4年 (1999～ 2 0 0 2年 )的林冠穿透雾水观测资料 ,对西双版纳热带季节雨林林冠穿透雾水进行了研究。全年林冠穿透雾水达 (89.4± 13.5 )mm(平均值±标准差 ) (雾季和干热季共占 85 .9%± 6 .6 % ) ,为全年降水量 (穿透雾水 +雨水 )的 4 .9%± 1.7%。全年水平降水 (穿透雾水 +截留雾水 )共 (337.9± 18.3)mm ,占总降水 (穿透雾水 +截留雾水 +雨水 )的 16 .4 %± 1.0 %。年林冠穿透雾水与年降雨量呈负相关关系。月林冠穿透雾水与月均最低气温呈显著的负相关 ,与月均相对湿度、月均 0∶0 0～ 10∶0 0风速及月雾日数呈显著的正相关。全年 6 8%± 5 %的有雾天气里可以收集到林冠穿透雾水 ((0 .38± 0 .2 7)mm·d-1) ,且日穿透雾水量、穿透雾水强度与气温和风速呈显著的相关 ,即气温越低、风速越大 ,日穿透雾水量、穿透雾水强度越大。对本地区热带雨林生态系统的健康生长和维持而言 ,雾及雾水极大地弥补了降雨量的不足 ,且降雨量少的年份 。

杉木人工林不同层次植被穿透水的水化学特征

通过对湖南会同3个杉木人工林集水区的大气降水及乔木层、灌木层、草本层穿透水的pH值、NH4+—N、NO3-—N、P、K、Mg和Ca质量浓度进行测定,结果表明:各元素质量浓度的大小顺序为草本层>乔木层>灌木层;在对山洼、山麓、山坡3个不同坡位的草本层、灌木层及乔木层林冠截留进行研究,得出各元素质量浓度大小排序为山洼处>山坡处>山麓处;NO3-—N的质量浓度在山洼处和山麓处呈明显差异,P、K、Mg的质量浓度在山洼处和山坡处呈明显差异,Ca的在山洼和山坡、山麓处都有差异。

川滇高山栎灌丛冠层穿透水及其稳定同位素组成变化特征

植被冠层穿透水有重要的水文学和生态学意义,但目前的工作主要集中在森林植被,缺乏灌丛植被穿透水的报道;而灌丛植被在高山区的水文过程中具有重要作用。为此,在四川卧龙自然保护区3个川滇高山栎灌丛样地收集降水、穿透水和相应的气象资料,测定降水和穿透水的稳定同位素特征,分析各个样地穿透水量和穿透水率的变化,以及穿透水与降水稳定同位素值的差异及变化原因。结果表明穿透水量与降水量呈显著一元线性关系,穿透水率与降水量呈对数正相关。当降水量大于10mm/天时,样地B的穿透水有83.3%出现聚集效应,发生聚集效应时平均穿透水率为114.4%,样地C的穿透水有33.3%发生聚集效应,此时平均穿透水率为104.5%,但样地A没有出现聚集效应,表明在样地A冠层均一程度高。穿透水与降水稳定同位素组成没有显著差异,并有水量效应。但与降水稳定同位素值相比,穿透水稳定同位素值随着穿透水量的增大,先富集重同位素、再贫乏重同位素、最后趋向一致;这与林冠从干燥、蒸发显著,到湿润、出现饱和水汽界面,再到林冠下层形成的水滴占穿透水比重越来越小有关。

长沙地区樟树林穿透水空间变异及稳定同位素特征

于2018年4月至2019年3月在长沙地区典型樟树林收集降水、穿透水和相应的冠层信息,分析穿透水量的空间变异及穿透水稳定同位素的特征,旨在揭示林冠层水文过程,为林地水文生态系统的科学管理提供参考。结果表明:樟树林下总穿透水量为340.1 mm,占林外总降水量的71.2%;受观测点距树干距离和冠层叶面积指数等因素的综合影响,穿透水量具有较大的空间变异,且在时间变化上相对稳定。分析表明,研究区穿透水量的空间变异系数随降水量增加而减小,体现了降水特征对穿透水空间变异的重要影响;相对穿透水量而言,穿透水稳定同位素组成受冠层结构和大气条件的影响较小,其空间变异较小,在时间变化上不稳定;大部分降水事件中穿透水稳定同位素较降水稳定同位素富集,但其平均值之间不具有显著性差异,说明穿透水在形成过程中经历了较弱的蒸发作用;穿透水与降水中稳定同位素和过量氘的偏离还暗示了冠层具有选择性穿透效应。

水辅助注射成型充填过程中工艺参数影响的数值模拟

基于Hele-Shaw流动模型,对一直管的水辅助注射成型的充填过程的工艺参数的影响进行数值模拟。通过单因素实验法研究了工艺参数对水穿透长度与其厚度分数的影响。结果表明,熔体注射量对水穿透距离影响最大,而熔体温度、模具温度、注水温度、注水压力对水穿透距离与其厚度分数的影响不是很明显。

分子筛干燥剂水“穿透”原因浅析

对工厂生产中分子筛水“穿透”造成其下游装置———冷箱阻力增大的原因进行了认真的分析 ,总结了处理方法及分子筛处理后的运行状况 ,并提出了改进建议。

水辅助注塑技术研究进展

水辅助注塑是在气体辅助注塑基础上发展起来的一种成型中空制品的新技术,综述了水辅助注塑中熔体的流动行为、工艺参数对制品残留壁厚及穿透长度的影响、制品微观形态及力学性能和数值模拟技术的最新进展,最后对水辅助注塑技术研究前景进行展望。

水辅助注射成型技术的研究进展

介绍了水辅助注射成型的基本原理、成型方法及特点和应用。综述了水辅助注射成型的实验研究和数值模拟研究的进展,指出了水辅助注射成型技术的关键、难点和今后的工作方向。

基于不同材料特性的水辅注塑模拟

基于广义非牛顿流体本构方程,采用有限体积法,对不同类型材料(结晶型材料PE和非结晶型材料HIPS、ABS)的短射法水辅注塑成型进行了数值模拟研究。研究发现,结晶型材料PE因结晶导致的体积收缩性,使其水辅注塑制件的水穿透长度比其它两种非结晶材料更长。当冷却时间过长时,结晶型材料PE因结晶导致的内应力增加,使其水辅注塑制件的水穿透长度比其他两种非结晶材料更短。这3种材料在注水延迟时间或注射量增加的情况下,均不利于水穿透长度的增加。另外,结晶型材料PE比非结晶型材料HIPS和ABS更容易发生二次穿透现象,且当熔体经过一定时间冷却,黏度提高时,更容易发生该现象。