双支撑锥形流量计蒸汽可膨胀修正系数的研究

锥形流量计在测量过热蒸汽领域有较多的应用,但是经典的V-Cone结构锥形流量计安全性能低,测量过热蒸汽误差大。双支撑结构的锥形流量计可以有效提升锥形流量计的安全性能;同时,用过热蒸汽实验数据推导双支撑结构锥形流量计的可膨胀修正系数模型能够提升测量的精度。本次研究加工DN50、DN100、DN200口径的典型β值的双支撑结构锥形流量计,在国家蒸汽计量站完成实验测试,最终确定双支撑结构锥形流量计可膨胀修正系数数学模型,其不确定度小于1%。

氩气中长丝电爆炸沉积能量特性与演化过程分析

为研究氩气中长丝电爆炸沉积能量特性与空间形态演化过程,设计并搭建了铝丝电爆炸实验系统与光-电联合诊断平台。结果表明,丝长增加使电爆炸过程由直接击穿模式转变为电流暂停模式,电流暂停阶段磁压力消失是导致过热系数随丝长增加而减小的根本原因。丝长增加将导致残留丝核、弥散蒸汽层等径向不均匀现象以及分层结构等轴向不均匀现象的出现。提出了长丝电爆炸沉积能量提升措施与空间形态均匀性调控方法:增加充电电压可改善电爆炸模式、提升过热系数,是消除残留丝核的有效措施;增加气压可有效改善空间形态均匀性。研究结果对电爆炸法高效制备纳米粉体具有重要工程价值,对深入理解电爆炸物理机制具有重要学术意义。

面向量产的氩气中铝丝电爆炸及纳米颗粒粒径分布特性

铝纳米颗粒具有广泛的应用前景,金属丝电爆炸是高效批量生产铝纳米颗粒的重要途径。为了进一步提高铝纳米颗粒的制备效率和产量,研究了更高初始质量铝丝(长度7~15 cm、直径0.1~0.4 mm)在电压20~30 kV、气压100~300k Pa下的电爆炸特性及其纳米颗粒粒径分布特性,获得了铝丝长度、丝直径、充电电压、氩气气压对电爆炸过程中的电压电流波形和金属丝沉积能量的影响规律,建立了沉积能量及过热系数与纳米颗粒粒径分布的对应关系。实验结果表明:增加铝丝长度和直径,电爆炸丝中的单位体积沉积能量减小,纳米颗粒的平均粒径增大,且粒径大于100nm的颗粒占比显著提高;当铝丝参数一定时,提高充电电压可以使单位体积沉积能量增大,纳米颗粒的平均粒径减小;氩气气压对沉积能量和纳米颗粒粒径分布特性的影响较小。

面向垃圾转运过程被动式控温发电双效系统性能分析

夏季高温车厢会加速餐厨垃圾发酵,从而滋生病菌、产生更多有害气体。为降低车厢内温度,使微生物新陈代谢过程减缓及有害气体产生减少,提出了面向垃圾转运过程被动式控温发电双效系统,并建立了被动式控温发电双效系统模型,探究在环卫垃圾车上一天内8:00—19:00系统的发电量及制冷效果。垃圾温度与其产气率密切相关,平均温度每降低1 K,其产气率降低约13.35 mL/(g·d),通过被动控温发电系统,其车厢内最高温度低于环境温度4.018 K,降低产气率53.6403 mL/(g·d)。模拟结果表明,被动式控温发电双效系统的制冷片最佳电流为0.2 A、通风道最佳厚度为2.5 mm,且系统发电系数小于1、过热系数为0,能够完成自我供应并产生额外的电能,具有良好的控温效果。

并联金属丝提高电爆炸丝沉积能量的数值模拟

对于低气压或真空环境中的电爆炸丝,因丝沿面击穿会过早终止能量沉积过程,使丝中沉积能量(Ed)大大低于金属丝完全汽化时所需能量(Es).本文提出并联金属丝法延缓沿面击穿时刻以提高电爆炸丝沉积能量.对电流上升时间为几十纳秒、幅值约为1 kA级作用下的金属丝电爆炸过程进行了数值模拟.结果表明,在电爆炸丝两端并联一定尺寸的金属丝可降低爆炸丝端电压上升率,从而推迟电压上升过程中沿面击穿时刻,显著提高丝中沉积能量和过热系数.