Research on non-steam-cured and non-fired fly-ash thermal insulating materials

A thermal insulating material is synthesized via a non-steam-cured and non-fired route by using fly-ash, sorel cement and hydrogen peroxide solution as raw material. Properties such as apparent density, compressive strength, bending strength, thermal conductivity, water resistance, and thermal tolerance of this matrial are studied, some influencing factors on its performance discussed. This material has an apparent density of 360 kg/m^3, a compressive strength of 1.86 MPa, a thermal conduction coefficient of 0.072 W/（m·K）, a softening coefficient of 0.55, and a thermal tolerant temperature of 300 ℃. Test results show that this material is light in weight, of high strength, and good thermal insulation. In addition, neither steam-curing nor sintering is needed in producing it. Further more, large amount of fly ash is used in this material, making it a low cost and environment-friendly building material.

低收缩免蒸养UHPC桥面铺装材料性能及构造设计

为减少超高性能混凝土(UHPC)的收缩变形并降低养护成本,以多孔烧结铝矾石(CB)骨料作为内养护剂,研发了一种低收缩免蒸养的UHPC。通过室内试验,对自研UHPC的力学和变形性能进行了测试与评估。通过有限元数值模拟,分析了UHPC桥面铺装层的早期温湿度应力演化规律。结果表明,自研UHPC在免蒸养条件下仍然具有超高强度,28 d抗压强度达154 MPa,28 d劈裂抗拉强度达19.3 MPa;含CB骨料UHPC的28 d自收缩变形仅为160μm/m,可有效降低UHPC铺装层发生翘曲、与下层混凝土发生脱粘的风险;UHPC的耐磨耗和抗冲击性能远优于普通混凝土,可延长桥面铺装层的使用寿命。数值计算结果表明,UHPC铺装层的最大拉应力受铺装层厚度和长度影响不大,因此不需要切缝。为增强UHPC铺装层与基层之间的黏结性能,基层混凝土表面应做粗糙化处理(露石表面),基层与UHPC铺装层之间按设计进行植筋。通过上述研究,验证了采用自研UHPC作为混凝土桥面铺装层的可行性。

进汽参数对喷管内湿蒸汽非平衡凝结流动影响的数值计算分析

本文基于欧拉-欧拉双流体的概念,在经典均质成核和液滴生长模型的基础上,对成核和液滴生长模型进行修正,同时对液滴表面张力进行修正,采用修正模型对湿蒸汽非平衡态凝结流动进行求解。分析了进汽参数对水蒸气非平衡凝结现象的影响规律,并将修正模型与湿蒸汽模型进行比较。计算结果表明:在相同工况下,提高进口过热度能够有效地抑制非平衡凝结现象;本文所建立的修正模型能更为准确的预测Wilson点的位置以及Wilson点对应的过冷度,将误差降低到3%以下。

不凝结气体对蒸汽喷射器性能影响的数值模拟

以空气作为掺混在蒸汽中的不凝结气体,基于Fluent对蒸汽喷射器内蒸汽和过冷水的直接接触凝结现象进行了CFD数值模拟。研究发现:随着空气质量分数的增加,混合段内的轴向压力升高,凝结冲击的位置向出口方向移动,凝结冲击的强度降低,蒸汽对过冷水的引射作用减弱;蒸汽入口压力增大,混合段和扩压段内的轴向压力降低,对过冷水的引射作用增强。

纳米早强剂对免蒸养粉煤灰混凝土强度的影响

采用新型纳米早强剂——CSH纳米晶核(NCSH)解决大掺量粉煤灰混凝土早期强度发展不足的问题,同时与传统早强剂硫酸钠(SS)进行对比,分析二者对粉煤灰混凝土早期抗压强度发展的影响。结果表明:掺入SS的粉煤灰混凝土12 h最高抗压强度仅为12.9 MPa,不能满足脱模要求,28 d抗压强度出现倒缩,且SS掺量越大抗压强度降幅越大;而掺入NCSH的粉煤灰混凝土12 h抗压强度已达到脱模强度,且28 d抗压强度无倒缩,NCSH掺量为1.0%时,12 h、28 d抗压强度较基准组分别提高了97.5%、10.6%。

分散染料免蒸洗印花工艺研究

为有效解决印染行业发展过程中面临的环境污染和能耗较高的问题,消除传统印花工艺实际操作中存在的弊端,相关人员应主动顺应时代发展趋势,推动环保、清洁、绿色印染工艺和技术的发展,加大对分散染料免蒸洗印花工艺的研究和应用力度。文章围绕分散染料免蒸洗印花工艺的背景与特点,对该工艺实际操作过程中的要点展开深入分析,并从不同角度对其应用效果作出评价,以供参考。

蒸养温度对超细粉煤灰砂浆性能的影响研究

为探讨不同蒸养温度下超细粉煤灰(UFA)-水泥砂浆的性能,分别研究了标养200℃、蒸养500℃、600℃和700℃下20%、30%、40%三种UFA掺量对UFA-水泥砂浆的流动性和力学性能的影响,并结合化学结合水量法、热重法(TG-DTG)分析了UFA-水泥复合胶凝材料的水化和UFA的作用效应。结果表明:UFA-水泥砂浆的流动性随UFA掺量的增大而增大;相同掺量下,蒸养与标养相比提高了UFA-水泥砂浆的早期强度;相同温度下500℃和600℃蒸养UFA试件的28 d抗折和抗压强度比纯水泥组低,700℃下UFA-20%的28 d抗折和抗压强度分别为10.0 MPa和53.1 MPa达到最大且高于纯水泥组;与1 d龄期相比,28 d龄期蒸养试件中的UFA参与水化反应明显,不同掺量的平均CH含量约为标养的90%,化学结合水量和热重结果显示蒸养促进了浆体水化程度并提高了UFA颗粒的火山灰活性。

基于机理的蒸汽裂解模型在生产计划优化中的应用探索

以某炼化一体化企业的乙烯蒸汽裂解装置为例,生产计划优化模型实现与蒸汽裂解机理模型的无缝集成是非常有意义的探索。介绍了乙烯蒸汽裂解装置在生产计划优化模型中采用非线性建模技术,集成了裂解炉模拟机理模型,并采用回归工具得到适用于生产计划优化模型的外挂机理模型XLP文件,用于模型的优化计算,可优选乙烯原料选择、优化裂解操作参数,得到更加精确的装置收率计算结果,实现从原油到石脑油的性质传递和计算,提高了企业计划优化模型的精细化水平,为企业优化生产、降本增效提供了有力支撑。

核电蒸汽发生器关键特厚管板锻件锻造成形方法

管板作为核电蒸汽发生器内的核心锻件,在形状和尺寸上具有直径大、厚度厚的特点,其检验技术要求高,制造难度大,且周期较长。本文对厚度大于500 mm的蒸汽发生器管板进行解剖,分析了不同部位的性能均匀性。试验表明,在ASME标准范围内将Ni质量分数控制在0.90%以上,有利于提高材料的低温韧性。通过闭式模具锻造,提高热处理淬火冷却速率,使得管板中心无塑性转变温度可达-26℃以下,远低于-15℃传统的技术指标,验证了特厚管板的冶炼、锻造及热处理工艺,为提高特厚管板性能指标提供理论和工程实践支撑。

锂云母渣免烧陶粒滤料制备及耐酸改性研究

为制备具有耐酸性的锂云母渣免烧陶粒滤料,采用蒸汽蒸压工艺对原料进行活化以提高陶粒滤料力学强度,并采用化学改性剂提高其表面耐酸性能。结果表明,随着锂云母渣掺量的增加,陶粒滤料强度密度比逐渐降低,锂云母渣取代河砂比例为5%时,制备的陶粒滤料堆积密度为985 kg/m^(3),筒压强度为5.9 MPa。盐酸浸泡后陶粒滤料的盐酸可溶率达到12.7%,样品中方解石含量从15.0%降至6.4%。耐酸剂NSJ改性的陶粒滤料经盐酸浸泡后,方解石含量仍有13.8%,与未浸泡陶粒滤料样品方解石含量相当,盐酸可溶率指标从12.7%降至1.5%,陶粒滤料抗酸侵蚀能力显著提升。

干燥机非稳态运行模拟分析——模型的建立

根据蒸汽回转干燥机和流化床干燥机的结构特征和干燥原理,分析了两种干燥机系统主要参数的可变性以及参数波动对干燥系统的影响。分别采用边界分析和过程分析的方法,建立了两种干燥机各参数计算的数学模型,定量分析了进料量波动对两种干燥机的影响。结果表明,进料量从100%降至40%,回转干燥机的蒸汽单耗、热效率分别保持在57.9 kg/t和88.5%不受影响;流化床干燥机的蒸汽单耗从最低65.5 kg/t升高至135.7 kg/t,热效率从68.9%降低至42.9%,波动较大。

干燥机非稳态运行模拟分析——定量分析

根据计算模型,分析了蒸汽回转干燥机和流化床干燥机在进料含水率、进料温度和加热蒸汽压力三个失稳后的运行状况。结果表明,进料含水率从2%升高至4%,回转干燥机的产能降低39%、蒸汽单耗增加63%;流化床干燥机的产能降低43%、蒸汽单耗增加75%。进料温度从15℃升高至75℃,回转干燥机的产能增加67%、蒸汽单耗减少45%;流化床干燥机产能增加97%,蒸汽单耗减少57%。加热蒸汽压力从0.4 MPa(G)升高到1.6 MPa(G),回转干燥机的产能提升77%,流化床干燥机产能提升74%。

加拿大油砂非凝析气体辅助SAGD开采特征及影响因素研究

常规SAGD开采蒸汽超覆现象严重、蒸汽腔发育不均匀、后期开发效果差,非凝析气体辅助SAGD开采即SAGP(steam and gas push)可有效改善SAGD开发效果,但SAGP开采机理、开发特征和影响因素仍未完全明确。采用室内实验和数值模拟相结合方法,揭示SAGP开采机理,明确蒸汽腔发育、剩余油分布等开发特征,探讨非凝析气体类型、注入方式、注入时机等因素的影响规律。结果表明:非凝析气体可降低稠油黏度和储层顶部热量损失速率,从而提高稠油可流动性和蒸汽热利用效率;SAGP过程中利用二氧化碳的辅助效果优于甲烷和氮气,尽早注入非凝析气体可形成“椭圆形”蒸汽腔;非凝析气体注入速率为4000 m^(3)/d时效果最好,超过该值非凝析气体会抑制蒸汽腔发育;采用段塞式注入非凝析气体效果优于连续式注入方式,最优段塞长度为2个月。研究结果对于加拿大油砂SAGP高效开发具有重要意义。

科技馆STEAM教育理念与实践探析

结合科技馆教育理念的更新,国内外科技馆STEAM教育案例的分析对比,得出STEAM教育活动具有跨学科整合的学习情境,有利于学生建构新的知识体系;与日常生活密切相关,关注真实情境中的真实体验;注重动手实践,鼓励学生像科学家一样思考等优势。并提出科技馆应建立全龄段、系统化的STEAM教育体系;科技馆STEAM教育应线上线下结合,通过新媒体手段,实现更广泛的科学传播;应发挥学校教师主导作用,实现科技馆教育功能最大化、最优化;应采取充分利用社会资源的发展策略。

锅炉水质多参数在线监测系统开发与应用

油田注汽锅炉作为重要稠油热采设备,锅炉水质要全面达标。目前检测多为人工检测、调控,存在检测精度低、劳动强度大、分析滞后等问题。因此提出一种基于新型锅炉水质多参数检测仪器的油田注汽锅炉多参数在线监测系统,可实现注汽油田锅炉给水低硬度、高硬度、pH、电导率、溶解氧高精度检测,硬度仪器检测精度1%以内,溶解氧仪器检测最小精度为0.1μg/L,进而指导加药、精准排污,pH维持在7.5附近,电导率维持在1055μS/cm。整个系统具有低成本、可靠性强等优势,同时可有效提升油田注汽锅炉站自动化代人、降本增效、节能减排、安全环保水平。

基于RELAP5的事故环境试验工况模拟与分析

为获得事故环境(LOCA)试验装置事故工况准确的压力和温度预测结果,对三代及以上核电设备的事故环境鉴定装置工艺设计和操作控制提供可靠的依据,本研究使用RELAP5对事故环境试验装置事故工况进行了建模与模拟计算。通过数值计算得到了事故环境试验装置事故工况的压力和温度瞬态变化结果。结果表明,预测得到的事故环境试验装置的压力与实验结果符合良好,蒸汽温度略高于实验结果。对于事故环境试验装置内封闭空间的热工响应,热冲击过程涉及传热模型复杂,RELAP5中含非凝气体的蒸汽冷凝模型会低估高蒸汽流速工况时的凝结换热系数,从而导致事故环境试验装置内蒸汽温度预测稍高,进一步提高预测精度需改进相关模型。

基于非侵入式温度变送器的稠油吞吐井测温系统设计应用

温度是稠油吞吐开发中分析油井生产动态、研判注入蒸汽指标、识别井间汽窜干扰的核心参数,直接影响着开发效果。早期开发的稠油区块井场温度数据录取主要采用人工抄录方式,存在着数据采集工作量大、精度低、时效性差,生产异常难以及时发现等诸多不足。针对传统的“RTU+仪表”单井自动化建设模式在稠油吞吐开发区块无法大规模推广的问题,提出了利用一种非侵入式温度变送器与远程自动选井计量控制相结合的测温系统设计思路,实现稠油吞吐井温度自动采集上传、异常建模分析,有效提高数据采集频次、提升数据质量、拓宽应用场景,形成一种低成本、易实施、性能优的稠油吞吐井温度监测建设模式。

含不凝气体的蒸汽凝结换热数值研究

为研究水下半闭式循环动力系统中高压换热器的性能,建立适用于高压下含大比例不凝气体的蒸汽凝结过程的数值模型,并考虑重力对水平套管式换热器的燃气流道进行多工况仿真计算与试验验证。研究结果表明:由于重力的存在,管道顶部和底部的液膜厚度不均匀,同时管内气相工质会产生二次旋流,两种作用将导致管内换热的不均匀特性;管径的减小将使管内工质流速增加,增大雷诺数的同时也使底部液膜变薄,有助于增强换热;流速增加削弱了重力的影响,使管道顶部和底部换热强度的差距变小;在所设工况下,即使考虑总换热面积的缩减,减小管径仍有助于总换热功率的提升;试验与仿真的管内温度最大误差为19.5%。所得成果可为水下半闭式循环动力系统高压换热器的设计提供参考。

免蒸养混凝土用胶凝材料的性能研究

将促强减缩剂与普通硅酸盐水泥组成复合胶凝体系,表征复合胶凝材料的凝结时间和其在不同水灰比时的强度变化,通过XRD、压汞法、SEM和水化热等测试方法研究复合胶凝体系的水化机理。结果表明:促强减缩剂的掺入可以促进硅酸盐水泥的凝结硬化,提高复合体系的水化速率,促进C_(3)S的水化程度,增加水化产物中AFt的生成,使结构更加紧密。在水灰比为0.3条件下,当促强减缩剂掺量为25%时,混凝土的8 h强度最高,为23.3 MPa;当促强减缩剂掺量为10%时,混凝土的28 d强度最高,为87.3 MPa。

非凝析气辅助蒸汽吞吐分析与研究

非凝析气体辅助蒸汽吞吐技术是一种新兴的技术,可以有效地提高油气开采率和生产效率,同时减少能源消耗和环境污染。该技术在油气领域中具有广泛的应用前景,受到了众多研究人员的重视和关注。首先介绍了非凝析气体辅助油气蒸汽吞吐技术的基本原理,关键步骤等。随后,分析了该技术的优缺点,优点包括提高油气开采率和生产效率、减少环境污染和节约能源等,缺点则包括需要高成本投资和技术门槛较高等。接着,讨论了非凝析气体辅助油气蒸汽吞吐技术的发展趋势,指出该技术未来将会向更高效、更智能化和更环保的方向发展。最后,以辽河油田、加拿大艾伯塔省埃克维尔油田、Marcellus页岩气田为例,介绍了该技术在实际应用中的情况和效果,展示了其在油气开采中的重要作用。