油蜡热处理对木材物理性能及尺寸稳定性的影响

为探究植物油蜡热处理对不同树种木材的物理性能及尺寸稳定性的影响,以臭冷杉、落叶松和条纹乌木为研究对象,自主配置的植物油蜡溶液为加热介质,分别在不同温度(140、170、200℃)下对木材进行4 h的高温热处理,再通过充分的冷却确保植物油蜡完全进入木材内部,并利用扫描电镜观察其内部结构。研究结果表明,室温冷却阶段是木材油蜡热处理的关键,该阶段植物油蜡大量进入木材内部,这主要表现为木材试件增重百分比(Weight Percentage Gain,WPG)的变化。经植物油蜡联合热处理后,3种木材最大颜色变化(ΔE^(*))分别为48.24、40.67、5.95;表面疏水性均有稳定提高,接触角(Water Contact Angle,WCA)稳定提升至70°左右;不同树种的弦向、径向线湿胀率及体积膨胀率均有不同程度的降低,抗膨胀效率(Anti Swelling Efficiency,ASE)有效提高,3种木材最大提高49.64%、48.24%、38.86%,说明植物油蜡热处理可以提升木材尺寸稳定性。

不同来源老化油物性分析及热化学脱水参数优选实验研究

随着油田开发阶段的推进,大量油田化学剂的使用、硫酸盐还原菌繁殖和集输系统内絮状物的富集等因素,使得原油乳状液稳定性增强,形成了难处理的老化油。老化油相比正常原油组分差异较大,从而导致老化油的凝点、密度、黏度等物性要比正常原油高,使得老化油破乳困难。以多种来源老化油为研究对象,通过对多种来源的老化油与常规原油的杂质含量、硫化亚铁含量、胶质、沥青质含量等组分进行分析,研究老化油的组分对凝点、密度、黏度等物性的影响,从而分析老化油相比于常规原油难处理的原因。开展室内热化学实验,对不同来源老化油的混合油进行了破乳剂及破乳参数优选。结果表明:老化油中饱和烃、芳烃等轻质组分多数挥发,胶质、沥青质等重质组分增加,导致凝点、密度、黏度等物性高于正常原油,使得老化油更难处理。热化学实验从10种破乳剂中筛选出了脱水效果较好的破乳剂AP-8736,最终确定其最佳的处理温度为65℃、加药质量浓度200 mg·L^(-1)。

新型制冷剂R1234ze(E)及其混合工质研究进展

低GWP值制冷剂R1234ze(E)(trans-1,3,3,3-tetrafluoropropene)作为R134a较为理想的替代品而被关注,但其单一成分的热力学性能和传输特性并不理想,在R1234ze(E)中混入R32成分可以有效改善其热力学性能。本文概述了低GWP值工质R1234ze(E)及其与R32混合物的热物性特征、传输特性及系统运行性能方面的研究现状,并与目前常用的制冷工质进行比较分析,指出R1234ze(E)与R32混合工质有望成为新型低GWP值替代工质。

超临界CO_2流体及其换热特性分析

对超临界CO2流体的换热处理原则、换热特点以及换热机理进行了分析,超临界CO2流体特殊的物性变化使得其传热与常规流体不同,应该按"变物性"来处理。通过物性分析比较,与常规工质的凝结换热性能进行了对比研究,超临界CO2具有良好的传热和流动特性,超临界CO2冷却过程换热与凝结换热性能相当。进而分析不凝性气体对超临界CO2的性质及换热性能的影响,其物性值会有所减小,换热性能也有所降低。

热电池材料热物理特性参数的测试与分析

在搭建热电池热仿真模型的过程中,获取精确的材料热物理特性参数是至关重要的环节。分别采用热机械分析法、差示扫描量热法和激光闪射法测试了热电池主要材料的密度、比热容和导热系数,分析了比热容和导热系数随温度的变化特性,并采用多项式拟合的方式对其进行了量化。

保温材料热物性测试的实验及数值研究

针对保温材料导热系数低,采用常规的导热系数测试方法难以获得准确结果的问题,根据瞬态法导热系数测试原理,对常功率平面热源法进行了研究。建立传热的二维瞬态数学模型,借助FLUENT有限体积软件对常功率平面热源法中试样的温度分布和热量传递规律进行数值模拟,开发了一套保温材料导热系数测试装置。测试结果与文献数据能较好的吻合,最大误差不超过4%。测试结果可靠,测试精度较高。

天然冷源对地下水源热泵的影响规律

东北某些地区长期存在着一定规模的地下冻土,在地下水源热泵的运行中可视为天然冷源。天然冷源对地下水源热泵的利用产生一定的影响。为了提高地下水源热泵运行效率,运用室内外实验和数值模拟方法探寻冷源对地下水源热泵影响规律。对加格达奇地区的冷源场地进行了室内热物性试验和现场岩土热响应试验。研究表明:该地区砂、砾的热物性参数(比热容、导热系数)随深度增加呈现离散现象,砂岩、花岗岩热物性参数变化不大;岩土体导热系数花岗岩最大,砾、砂最小,砂岩居中;比热容受深度影响波动较大,特别是不同深度的砾、砂层比热容差别较大。依据该场地的地质条件,构建数值模型,开展模拟研究,对多井抽灌系统下热突破现象以及影响范围进行模拟分析,模拟结果显示冷源对该场地地下水源热泵的影响范围在150m以内,而且在小于75m的范围内对地下水源热泵的影响最为显著,为未来该地区地下水源热泵的设计、选址提供理论基础和参考依据。

LNG缠绕管式换热器试验研究中的热物性计算方法

在基本负荷型的LNG工厂中,多股流缠绕管式换热器是应用最广泛的主低温换热器,多组分介质在管程和壳程的传热与流动特性是主低温换热器试验研究的关键,而混合介质的热物性(密度、动力黏度、导热系数、比热容)对试验研究的影响较大。为此,在考虑了压力对气态混合物热物性计算影响的情况下,对气态和液态混合介质的4种基本热物性的计算方法进行了提炼、集成,并将计算结果与HYSYS的计算结果进行了比较,结果表明:相关的热物性计算方法是可行的,计算误差均控制在工程允许范围内。该计算方法为国内开发大型冷塔提供了技术支撑,有助于早日实现LNG缠绕管式换热器冷塔的国产化。

热-冶金相互作用下焊接温度场的三维动态有限元模拟

焊件在快速加热和冷却过程中温度场的正确描述是焊后接头力学性能分析的前提条件。材料物理性能参数的非线性以及冷却过程中伴随相变产生的相变潜热均会影响温度场的分布。焊接温度场的准确计算必须建立起准确的热传递和相变计算的数学模型以及符合焊接生产实际的物理模型。文中采用Goldak热源分布模型,其表面上热量是按高斯分布的函数,内部是双椭球函数来表示其分布,并应用SYSWELD软件的校正工具根据具体的焊接工艺和条件对热源进行校正;考虑了各相的热物理性能参数及相变潜热与温度的非线性关系,建立了焊接过程的数学模型和物理模型,实现了热-冶金的耦合分析计算,并以低合金结构钢的堆焊为例,对其温度场进行了三维动态模拟。

蜂窝蓄热体材料的研究现状与发展趋势

根据蓄热室的实际使用工况条件,对蓄热体材料使用性能与热物理性能要求进行分析,综述蓄热体材料的发展过程与研究现状,探讨蓄热体材料的发展方向。

稠油比热容导热系数及粘温物性参数变化研究

利用Anton Paar MCR301旋转流变仪开展了不同区块稠油粘温性的实验研究,在20～300℃,利用HA-Ⅱ型比热容测定装置及HA-Ⅱ型导热测定装置,测定了岩石、水和不同区块稠油的比热容及不同区块稠油的导热系数。研究结果表明,稠油的粘度对温度非常敏感,随温度升高而大幅度降低。在20～300℃,稠油的比热容值在1.684 0～4.493 9J/(g.K)变化,变化范围较大。稠油的导热系数都有随着温度的升高而降低的规律,并且在数值上较为接近,在20～300℃,导热系数在0.119 6～0.165 0W/(m.K)变化,变化范围很小。

时间延迟对瞬态平面热源法测量热导率的影响

瞬态平面热源法测量热导率时,时间延迟会直接影响热导率测量的准确度。为了对这种影响程度进行评估,本文基于瞬态平面热源法探头表面平均温升理想模型提出了一种可实现时间补偿的改进温升模型,并利用Hot disk热物性分析仪数据采集系统搭载两个不同半径的探头对Pyroceram 9606标准材料在常温常压下的热导率进行了测量。测量结果表明,时间延迟对热导率测量的影响会随着测量参数选择的不同而发生不规律变化,短时间测量的情况相比长时间测量时受时间延迟的影响更加明显,对理想模型进行时间补偿能够较大幅度地提高热导率的测量准确度。

罐式煅烧炉煅后焦热物理性能研究

利用高温导热系数测试仪、TGA/DSC1同步热分析仪研究了罐式煅烧炉煅后焦的导热系数、比热容等热物理性能。结果表明:随着温度的升高,煅后焦的导热系数和比热容均升高,当温度超过200℃时,导热系数和比热容均出现异常变化,煅后焦的氧化起始点为200℃;对导热系数实验数据进行了回归分析,得到了煅后焦的导热系数实验关联方程。

不同方式提取松籽油理化性质及微波加热对其品质影响的研究

油脂氧化是导致食品质量下降的主要原因。油脂在微波加热过程品质会发生变化,本研究旨在确定微波加热过程对不同方式提取的松籽油的影响。本文对水酶法和溶剂法提取的松籽油的理化性质及脂肪酸组成进行了分析,两种方法提取的松籽油品质有一定的不同,水酶法松籽油酸值及磷脂含量均低于溶剂法松籽油,而过氧化值高于溶剂法松籽油,提取方法对松籽油脂肪酸组成的影响不显著。同时,研究了在一定功率(700W)下,不同加热时间(1、3、5和7min)对两种方法提取松籽油品质的影响,微波加热3min以上,会导致所有样品品质恶化及组成变化。

热管废热LiBr制冷机中工质热物性的可视化计算

根据国内外相关资料和作者拟合的公式,采用VisualBasic面向对象的编程技术,开发了废热热管LiBr制冷机工质热物性的可视化程序,方便了人们计算水、水蒸气、LiBr溶液等工质的热物性,满足了废热热管LiBr制冷机的工艺设计和性能模拟的需要,同时本程序还可被调用于其他型号的LiBr制冷机的性能分析及工艺计算。

滚动转子式制冷系统制冷剂流型的可视化研究

利用变频滚动转子式制冷系统试验台,研究了压缩机在不同吸气过热度状态下,系统性能与制冷剂/油流型的对应关系,以寻求通过观测流型判断系统是否处于高效、安全运行状态的方法。等水温条件下,分别设定蒸发温度/冷凝温度为:10℃/42℃,20℃/42℃。试验结果表明:不同工况下,制冷剂/油混合物在膨胀阀出口、蒸发器出口表现出不同流型,并根据润滑油、制冷剂理化性质上的差异做初步分析,对试验现象进行解释,并得出蒸发器的换热性能随吸气过热度的变化规律。

食品热物性参数非稳态测试技术的研究进展

非稳态测试法具有快速、准确的特点,测试范围可覆盖几乎所有食品材料和较宽的热参数区间。本文回顾了国内外热物性研究的背景,阐明了进行相关研究的意义,例举了一些目前国际上主要的非稳态测量方法及特点。

氯化物熔盐材料的制备及其热物理性质研究

制备了NaCl-CaCl2、 NaCl-KCl-CaCl2、 NaCl-CaCl2-MgCl2、 KCl-CaCl2-MgCl2、 NaCl-KCl-MgCl2、 NaClKCl-CaCl2-MgCl2六种氯化物熔盐材料。采用差示扫描量热法确定它们的低共熔点和组成,测量其比热容、密度、黏度等热物性。测试熔盐材料的质量损失曲线确定工作温度上限,根据测试的结果,对其储能密度进行计算。研究结果表明:NaCl-KCl-CaCl2-MgCl2熔盐材料熔点为380.3℃,流动性较好,工作温度范围为430~700℃,储能密度为625.1 J·cm-3,是六种熔盐中熔点最低、储能密度最大的熔盐,适合作为传热储热材料。NaCl-KCl-CaCl2熔盐熔点为503.8℃,工作温度范围为550~850℃,储能密度为559.9 J·cm-3,储能密度仅次于NaCl-KCl-CaCl2-MgCl2熔盐,适合作为高温储热熔盐材料。

热脉冲法瞬态测量材料热物性研究

讨论了一维半无限大传热模型的热脉冲法测量原理,通过寻找脉冲加热停止后热面的降温规律来间接求数学解,给出了模型的布置方案,阐述了自主研发的SHT-P型热物性瞬态自动测量仪的结构和测量结果,在理想模型条件下,测量精度可达2. 4%,测量时间短至5 min,可一次性测得热导率、热扩散系数、比热等多个热物性参量。

纳米流体热传递特性的研究进展

自从纳米流体的概念提出以来,因为纳米颗粒添加到基流体的优点,相关的研究蓬勃发展。加入纳米颗粒将改变基液的流变性能,进一步提高传热流体的热性能,为我们提供了广阔的应用前景。然而,纳米流体传热机制的基准理论尚未成熟,纳米流体的研究工作还存在许多矛盾和争议。例如,如果将纳米颗粒添加到基液中,是否会增强或恶化传热流体的对流和沸腾传热性能。综述了纳米流体的热物理性质、对流和沸腾传热性能的最新进展,为纳米流体研究的各个方面提供了研究资源,并确定了纳米流体热性能研究的未来工作。