Research on the Explosion Temperature Response of Fuel Air Explosive Measured by Colorimetric Pyrometer

An infrared colorimetric radiation thermometrical system was established based on the theory of optical radiation. The dynamic temperature history of fuel air explosive (FAE) was measured to obtain the temperature responses of primary initiation FAE and secondary initiation FAE in real time. And the characteristics of their temperature history curves were compared and analyzed. The results show that the primary initiation FAE has higher explosion temperature and longer duration compared to the secondary initiation FAE.

高海拔严寒地区隧道冻害研究现状及展望

针对高海拔严寒地区隧道冻害问题,结合隧道冻害的相关研究,从冻害类型及原因分析、冻害机制、温度场、处置措施等4个方面的现状进行阐述和分析,对当前研究存在的不足和未来的发展方向进行探讨。主要成果为:1)通过对高海拔严寒地区隧道工程实例进行分析,总结4种冻害类型及4种冻害原因;2)基于含水风化层冻胀理论、整体性围岩冻胀理论、衬砌背后积水冻胀理论、裂隙水冻胀理论等4种冻胀理论,建立多年冻土区以整体性围岩冻胀理论为主、季冻区以裂隙水冻胀理论为主的多理论联合分析的方法;3)温度场研究方法分为现场监测、理论解析、模型试验、数值模拟等4种,其中现场监测是对洞内外温度进行监测,而理论分析、模型试验、数值模拟则是对监测结果进行验证分析;4)冻害处置措施有防排水措施、保温防寒措施、抗冻措施等3种,防冻的关键是将三者相结合进行综合治理;5)指出冻害机制适用性、温度场研究方法现状、处置措施适用性等方面的不足,未来应在高海拔严寒地区建立多种冻胀理论、多种研究方法综合应用的研究体系,并在隧道防排水、保温防寒、抗冻等方面给出处置措施。

菠萝抗寒研究进展

低温是限制菠萝产量和品质的重要因素之一。我国菠萝种植适宜区冬季周期性地受到低温等自然灾害影响,且近年来频繁遭遇严峻气候环境挑战,造成减产或失收,严重影响菠萝产业可持续发展。目前,关于菠萝抗寒性研究主要集中于抗寒种质资源鉴定与评价、抗寒性评价方法、生理生化测定、抗寒基因挖掘和抗寒防治措施等方面,而在菠萝抗寒性分子机制方面的研究进展较缓慢,本文针对这些方面进行概述,以期为菠萝抗寒性状的遗传改良及生产上防寒防冻提供参考。

有色金属材料热模拟试验的稳定测温方法

热/力模拟试验不仅能充分而精确地揭示材料在热加工过程中组织与性能的变化规律,还能评定或预测材料在制备或热加工过程中可能出现的问题,进而为制定合理的加工工艺及研制新材料提供理论指导和技术依据。然而,热模拟试验过程中对试样温度的测量是否精确是决定试验成功与否的关键。在此基础上,根据试验机及有色金属材料的特点,对试样的准确测温方法进行了研究,解决了热电偶丝与有色金属材料试样难以牢固焊接的问题,极大地拓宽了试验机检测的应用范围。

热障涂层服役温度测试与隔热机理

热障涂层(TBC)被用于航空发动机涡轮叶片表面的热防护,主要由粘结层和陶瓷层组成,准确测量陶瓷层表面与粘结层/陶瓷层界面温度分布对指导涂层高隔热结构设计与制备具有重要意义。现有非接触式与接触式测温技术可测量表面温度,接触式测温技术可测量界面温度。主要介绍了3种用于测量航空发动机涡轮叶片表面温度的技术,其中,适用于TBC表面测温的包括以光学原理为主的红外辐射、荧光、晶体、光纤测温技术;以热致变原理为主的示温漆测温技术;适用于TBC界面测温的以热电原理为主的填埋式热电偶、薄膜热电偶测温技术,并介绍了其测温的原理、优势和局限性。进一步对TBC隔热机理及性能优化进行了介绍,并对TBC表/界面测温技术及涂层结构设计方向进行了展望。

植物根系应答低温逆境机理及防控措施研究进展

根据近年来国内外关于低温逆境对植物根系生长发育影响的研究成果,从根系形态、生理与分子机制及根土环境等方面将植物根系对低温逆境的应答机理做了系统综述,总结了从品种、水肥运筹、外源化控制剂与微生物菌剂等方面提高植物根系抗低温能力的防控措施,并提出今后的研究应通过表型组学技术(近红外成像、X射线、CT成像技术等)加强低温逆境下植物根系的形态结构及其生长过程的研究,同时应将根系生理生态与现代分子生物学技术(蛋白质组、转录组、代谢组等)相结合深入挖掘植物抗低温过程中根系的应答机理并加强根系与地上互作效应的研究,以期为植物根系抗寒机理的更系统且深入研究提供参考。

基于因果机理和邻近影响的拱坝温度场监测数据缺值插补

利用实测温度场是提高拱坝变形监控模型性能的重要途径之一,但由于监测系统异常等原因,部分温度测点的监测数据存在缺值。为此,根据缺值段在温度时间序列中所处位置及其相对变化幅值制定判断准则,优选单测点缺值插补方法,基于动态时间规整法量化时间序列之间的相似性,构建拱坝温度场缺值插补的多测点分层标准和同层优先级准则,建立兼顾因果机理和邻近影响的插补预测模型。通过对某高拱坝的实施结果表明,所提出的方法和准则可有效实现拱坝温度场全部测点温度时间序列的系统性插补,将因果机理和邻近影响相结合的插补预测模型对84.0%以上的测点具有提升作用。

综采工作面液压支架测高传感器设计

针对综采工作面液压支架高度测量困难和可靠性、稳定性差等问题,设计了一种基于帕斯卡定律的液压支架测高传感器。该测高传感器内置一根细长液管,液管中充满甲基硅油,测高传感器两端安装压力传感器,通过测量密闭液管的两端压力,得到测高传感器两端位置的高度差。甲基硅油在环境温度变化时具有明显的热胀冷缩特性,会引起密闭空间内的压力急剧变化,影响测量精度,提出了一种补偿方法:采用波纹管存储一部分甲基硅油,利用波纹管自身的弹性补偿甲基硅油热胀冷缩造成的体积变化;并在软件中通过算法校准甲基硅油体积变化带来的密度变化,从而确保测高传感器的测量精度。试验结果表明:测高传感器可工作在0~40℃环境下,测量误差在4 cm以内。在薄煤层、中厚煤层综采工作面液压支架的现场应用结果表明:与人工测量结果相比,测高传感器的高度测量误差在5 cm以内,说明该传感器可靠性较高。

满足试样内部环境参数测量的试样制备模具设计

随着深部资源开采和深地空间利用等工程活动的日益普遍,岩土工程面临越来越多复杂环境下岩石力学问题和挑战,亟须开展高温高压原位环境下的岩石力学测试研究,要求岩石力学测试具备更为准确和更多维度的数据测量采集能力。为此,该文开发设计了一种满足试样内部环境参数测量的试样制备模具,并形成了一套内置传感器及其信号传输通道的浇筑方法,最终制备出若干内置温度传感器及其信号传输通道的混凝土试样,且内置传感器通过导线信号传输正常,表明该试样制备模具能满足试样内部环境参数测量的试验要求。该试样浇筑模具操作方便简单,预设传感器位置可调,且可配套多种内置传感器使用,具有较强的操作性、可行性和适用性。该装置的开发和使用将有利于更多高精度多维度岩石力学测试的顺利开展。

大体积混凝土降温速率动态限值的确定方法

混凝土作为当代使用价值较高的建筑材料,被广泛应用于各种建筑中。但是,大体积混凝土存在水化热和收缩等影响质量的问题,此过程产生的应力会让大体积混凝土构件在早期出现开裂,影响混凝土的抗裂性能和抗渗性能。本文研究混凝土的开裂机理和开裂规律,通过对混凝土底板进行绝热试验,采集数据并绘制混凝土的绝热温度提升曲线,找到水化热的反应持续时间,并对不同的反应时间采取相应的温控措施,通过理论学习和实际数据的对比,找出大体积混凝土的降温速率动态限值。

金属材料快速加热方法的研究与实现

针对热力模拟实验中金属材料快速加热系统,采用直接电阻加热方式,分析了加热速度的估算方法;为克服大电流所形成电磁场对温度测量的影响,采用每10ms周期短暂断电采集温度策略,利用同步电压实现触发采集,提出当采集点偏离断电区时的判断方法,并重新设置触发时间·介绍了智能控制在快速加热系统的应用·实践表明,快速加热系统在快速升温的同时,具有采集温度准确、控制精度高的特点·

高温不锈钢的磨削温度测量与烧伤现象分析

针对高温不锈钢1Cr11Ni2W2MoV磨削过程中磨削区内部瞬时温度、磨削表面平均温度的测量方法以及工件表面平均温度与烧伤程度之间的关系进行了研究,分析了工件表面烧伤程度对材料金相组织的影响.通过研究得到了陶瓷结合剂CBN砂轮磨削1Cr11Ni2W2MoV时磨削区内部瞬时温度,证明工件表面的烧伤最直接因素是磨削表面的平均温度,在不同的磨削参数下,表面平均温度超过540℃就形成黄色的微烧伤,随着温度的升高,烧伤程度不断加重.同时,表面烧伤会使马氏体晶格变成细小的退火微晶变质层,烧伤越严重,微晶变质层的厚度越大.

谐振式MEMS温度传感器设计

为了实现以频率输出为信号的气象温度测量,提出了一种基于双层悬臂梁的谐振式微温度传感器。基于双悬臂梁不同材料热膨胀系数的差异会导致悬臂梁谐振频率偏移的原理,采用压电方式同时实现悬臂梁的驱动及其谐振频率的检测,从而实现温度的测量。根据硅基传感器的正面腐蚀工艺,设计了谐振悬臂梁的双层结构,采用有限元方法分析了悬臂梁的谐振模态、可利用的振型及其温度与各模态谐振频率的关系,并利用多普勒振动系统对悬臂梁的谐振特性进行了研究。实验发现悬臂梁的二阶弯曲振型Q值相对于其它振型是最大的,其Q值约为150;高阶振型特别是二阶弯曲振型适合用于以ZnO为压电材料的温度传感器的频率检测,并且具有相对较高的灵敏度(约为20Hz/℃)和频率温度系数(1.9×10-4/℃)。结果表明,微型温度传感器能够满足气象温度检测的要求,并具有抗干扰能力强、灵敏度高、信号传输接口简单等优点。

湿式摩擦副滑摩过程温度场分析及实验验证

湿式摩擦副滑摩过程温度场与应力场相互耦合作用,温度场分布受到多种因素影响,其中压力、旋转速度、润滑流量作为湿式摩擦副工作参数对其温度场的影响尤为显著。在理论分析基础上,采用有限元数值模拟分析与实验研究相结合的方法,对摩擦界面温度场时空分布特性进行研究,同时研究界面温度场在摩擦副工作压力、相对转速和润滑流量作用下的变化规律。研究表明:在对偶钢片和摩擦片近外径侧更易出现高温和应力集中区,且对偶钢片相对于摩擦片更易出现温度和应力分布不均匀情况;温度场中高温集中区与应力场中应力集中区相对应,最大温度随着压力增加、相对转速增大、润滑流量减少而显著上升,该结果得到试验结果的验证。

冲击载荷下瞬态温度的实时测量方法

将红外瞬态测温装置引入SHPB冲击实验,确定了不同材料试件的温度标定曲线,并实时测量了冲击下Al合金和伪弹性TiNi合金试样的表面温度。结果表明,2种试样温度变化都经历了加载过程的温度升高,主要不同在于卸载过程,Al合金卸载过程中温度保持最大加载温度不变,而TiNi合金试样卸载过程中温度降低,这反映了2种材料不同的物理变形过程和温度变化机制。直接红外测温的实验结果与根据能量守恒理论计算的温度较好吻合,说明采用的红外测温方法实时测量冲击瞬态温度是可行的。

考虑声波折射的声学锅炉温度场测量技术的研究

根据炉膛断面理想的温度分布函数,给出了二维单峰圆对称模型温度场,数值计算了声波在模型温度场中沿直线路径的传播时间,用声学CT算法进行了温度场的重建仿真。根据光学Fermat原理和数学变分方法建立的声波传播路径的数学模型,数值计算了声波在模型温度场中的折射传播路径,发现声波在非均匀温度场中不沿直线传播,其传播路径朝向温度较高的区域发生弯曲。利用得到的声波实际传播路径,用声学CT算法重建了温度场,结果表明考虑声波折射后建立的声学法二维温度场精确度得到提高。

应用比色测温仪测量燃料空气炸药爆炸过程温度响应

基于光辐射原理,建立了红外比色辐射高温测量系统并对燃料空气炸药分散爆轰过程中的温度响应进行了实时测量,得到了一次引爆型燃料空气炸药和二次起爆型燃料空气炸药爆炸的温度响应,并对两种不同型式的燃料空气炸药的爆炸温度场及其特点进行了对比分析。结果表明,与二次引爆型燃料空气炸药爆炸相比,一次引爆型燃料空气炸药爆炸的最高温度较高,持续时间较长。

小比距离爆炸的瞬态温度测量

采用侵蚀热电偶建立爆炸瞬态温度测量系统,利用激光加热法对系统的时间常数进行了标定。在小比距离条件下,对比了平面安装与锥体安装结构下的测量结果,采用锥体安装结构时,在0.67m/kg1/3比距离条件下,测量系统的响应时间小于60μs,且实验后传感器完好无损。椎体加侵蚀热电偶的安装结构可以满足小比距离爆炸瞬态温度测量的要求。

冻结哈尔滨粉质黏土超声波速测定试验研究

采用超声波技术测定冻土动弹性力学指标正是目前冻土学术界及工程领域致力研究的一个热点。本文将基于日产UVM -2型声速仪对冻结哈尔滨粉质黏土超声波速测定结果 。

玲珑金矿深部地应力测量及矿区地应力场分布规律

介绍玲珑金矿主矿区深部和浅部两期地应力测量的过程和结果。为提高测量结果的可靠性和准确性,采用完全温度补偿技术和实现完全温度补偿的空心包体应变计等一系列新的技术和方法,对传统的应力解除法进行重大改进。通过实测,获得矿区7个水平,18个测点的三维地应力大小和方向。根据实测结果,对玲珑金矿主矿区地应力场的分布规律进行定量的综合分析与研究。研究结果表明:(1)玲珑金矿主矿区地应力场以水平构造应力为主导,最大水平主应力平均为自重应力的2.26倍;(2)最大水平主应力的走向为NW向,基本与区域构造应力场最大主应力的方向相一致;(3)垂直主应力值基本上等于或略大于自重应力值;(4)深部与浅部相比,尽管岩性有较明显变化,但地应力场分布规律并没有显著改变;(5)最大水平主应力、最小水平主应力和垂直主应力值均随深度呈几乎线性增长关系。