Fluid-solid interaction of resistance loss of flexible hose in deep ocean mining

The resistance loss of transportation was studied and the influences of buoyancy layout,mineral content and elastic modulus of flexible hose were investigated based on three-dimensional finite element model of fluid-solid interaction by MSC.MARC/MENTAT software.The numerical results show that the resistance losses increase with the increase of mineral content Cv and velocity of internal fluid v and decrease with the increase of elastic modulus E of flexible hose.The buoyancy layout and the velocity of internal fluid have greater impacts on the resistance losses than the elastic modulus of flexible hose.In order to reduce the resistance losses and improve the efficiency of the deep-ocean mining,Cv and v must be restricted in a suitable range (e.g.10%-25% and 2.5-4 m/s).Effective buoyancy layout (such as Scheme C and D) should be adopted and the suitable material of moderate E should be used for the flexible hose in deep-ocean mining.

防火分隔用玻璃构件水击试验研究

玻璃构件广泛应用于大型商业综合体,作为防火分隔使用。火灾发生后,消防员灭火救援过程中水击行为可能造成玻璃构件的损坏,造成火灾的蔓延。为了评价水击对受火后的玻璃构件的破坏性,本文结合玻璃构件耐火性能测试,按照建筑构件的标准水击方法,开展4次玻璃构件耐火测试后的水击测试。研究表明:4次水击试验,1次玻璃构件耐火性能合格,水击试验未破坏;1次玻璃构件耐火性能合格,水击导致玻璃破裂;2次玻璃构件失去隔热性,水击超温区域瞬间破裂。因此,玻璃构件耐火性能测试后,水击试验可能破坏玻璃构件的完整性,导致防火分隔功能的丧失,玻璃构件耐火试验后有必要进行水冲击测试。

耐高温核辐射阻燃橡胶软管的研制

采用EPDM橡胶并选择耐核辐射体系一氧化铅/氧化铋、硫化促进体系DCP/促DM/促TMTD、补强体系高耐磨炭黑N330/气相法白炭黑/石墨烯、防护体系防4010NA/防RD、阻燃体系氯化石蜡/三氧化二锑和增塑体系酚醛树脂制备了耐高温核辐射阻燃硫化橡胶;经挤出和钢丝编织等成型工艺成功制作了耐高温核辐射阻燃橡胶软管。结果表明,该型橡胶软管具有优异的耐高温、耐核辐射、耐老化和阻燃等特性,能有效防护和屏蔽高温核辐射作用,适合用于受核辐射环境;长期使用能保持优异的综合力学性能,具有性能稳定、安全可靠和高耐久度等特点。

特种耐油胶管用氯丁橡胶复合材料的性能研究

引入超速促进剂ZDBC并改变硫黄用量,制备出可低温(97℃)硫化的特种耐油胶管用氯丁橡胶(CR)复合材料,研究其物理性能、耐海水性能以及与法兰钢的粘合性能。结果表明:低温条件下制备的CR复合材料的拉伸强度为19.2 MPa,拉断伸长率为404%;室温条件下经过180 d人工海水浸泡后,CR复合材料的拉伸强度仅下降5.2%,质量变化率小于3%,耐海水性能优异;通过加入粘合剂RA-65/间苯二酚/新癸酸钴并用粘合体系并改变炭黑种类和用量配制的过渡胶与法兰钢的粘合强度为13.4 kN·m^(-1),达到国家标准要求。

汽车用PA66冷却软管开发

开发了以聚酰胺(PA66)为主体材料的汽车用冷却水管,代替长链尼龙材料(PA12、PA612、PA11等),解决了长链尼龙水管价格昂贵、资源短缺、生产工艺复杂的问题。首先介绍了耐水解柔性PA66材料的开发,通过共混改性加入增韧剂和耐水解剂,有效地提高了PA66材料的韧性和耐水解性,开发的材料性能指标符合使用要求。然后通过常规软管挤出工艺对PA66改性材料进行了软管挤出试制,经过测试,PA66软管的爆破强度>2.6 MPa,长期耐冷却液后爆破强度仍>1.8 MPa,满足整车应用的基本条件。

耐低温输油软管用PVC/PUR-T共混材料研究

研究了耐低温输油软管用聚氯乙烯/热塑性聚氨酯弹性体(PVC/PUR-T)共混材料的制备。探讨了PUR-T、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)及导电炭黑的用量对PVC/PUR-T共混材料性能的影响。结果表明,当PVC与PUR-T的配比为100∶100,DOP用量为30份、导电炭黑为10份时制成的输油软管用材料性能优异,能够满足耐低温输油软管材料的使用要求。

橡胶型氯化聚乙烯在矿用喷砂管外层胶中的应用

采用CM135B为基体胶种,根据要求优化选择了硫化体系、增塑体系、填充补强体系、阻燃体系的种类及用量,通过性能测试最终确定配方(质量份)为CM135B 100,DOP 10,氯化石蜡5,MgO10,炭黑N330 20,超导炭黑15,碳酸钙50,复合阻燃剂20,DCP 5,TAIC 3,其它配合剂15。此时,胶料的力学性能、阻燃性能和抗静电性能均达到了矿用喷砂管外层胶的要求。

沿楼梯铺设水带压力损失测定及计算方法

为研究沿楼梯铺设水带对其压力损失的影响,拟合计算公式,完善火场供水理论,选用数据采集仪、流量变送器、差压变送器、压力变送器等测试仪器和水罐消防车等供水装备,搭建与火场供水实际情景一致的试验平台。分别测试沿楼梯和水平铺设情况下,80 mm口径和65 mm口径聚氨酯(PU)衬里消防水带及聚氯乙烯(PVC)衬里消防水带的压力损失。结果表明:同一口径和材质的消防水带,沿楼梯铺设时的压力损失可作为水平铺设时压力损失与高度差之和进行计算,且此时水带的水平铺设压力损失计算应使用沿楼梯铺设时水带的阻抗系数值。与火场供水理论值相比,所测得80 mm口径水带阻抗系数为理论值的2倍,65 mm口径水带为理论值的1.5倍。

不同输送介质对水带阻抗系数的影响

选用流量变送器、差压变送器及数据采集仪等测量仪表,使用水罐消防车及泡沫罐消防车作为供水装备,针对水、海水及6%水成膜泡沫灭火剂等3种输送介质,分别对水平铺设的80、65mm口径聚氨酯衬里及PVC衬里消防水带的阻抗系数进行了测定和分析。结果表明:在输送水时,无论是聚氨酯衬里还是PVC衬里消防水带,其阻抗系数均大于火场供水理论中给出的同一口径胶里水带的阻抗系数值,且同一口径PVC衬里消防水带的阻抗系数值大于聚氨酯衬里消防水带的阻抗系数值;同一口径和材质的消防水带,输送海水与水相比,其阻抗系数相差不大。输送6%水成膜泡沫灭火剂时,阻抗系数远远小于水,且聚氨酯衬里和PVC衬里消防水带的阻抗系数值差别不大。

供水压力和温度对水带阻抗系数的影响

为研究供水压力和温度对水带阻抗系数的影响,补充火场供水计算技术参数,完善火场供水理论,选用水罐消防车等作为供水装备,参照火场供水实际,搭建试验平台。选用流量变送器、数据采集仪、差压变送器等测试仪器,分别测定不同供水压力和不同温度情况下,80 mm口径和65 mm口径聚氨酯(PU)及聚氯乙烯(PVC)衬里消防水带的阻抗系数。结果表明:就给定铺设方式而言,给定的消防水带的阻抗系数与供水压力、外界温度及水温无关。不同供水压力及温度条件下的供水压力损失,可按照同一公式计算。

呼吸机延长管对呼吸力学指标与通气功能的影响

目的探讨使用延长管连接气管导管与呼吸机管路对呼吸力学指标与通气功能的影响。方法使用Evita4呼吸机,在双水平正压通气模式(BiPAP)下连接模肺,并在不同压力水平下,测试使用延长管对阻力(R)、顺应性(C)及潮气量(TV)的影响;在容量控制模式通气下,测试接受呼吸机治疗患者,低潮气量(6mL/kg)和正常潮气量(10mL/kg)使用延长管前后对动脉血气的影响。结果BiPAP通气模式下,使用延长管后,吸气压力<25cmH2O时,R增加、C下降及TV下降(P<0.01);吸气压力≥25cmH2O时,R、C差异无统计学意义(P>0.05),但TV仍增加(P<0.01)。容量控制通气模式下,低潮气量患者,使用延长管后pH下降(P<0.05)、PaCO2升高(P<0.01),而PaO2无改变(P>0.05);正常潮气量患者使用延长管后PaCO2与PaO2差异均无统计学意义(P>0.05)。结论虽然延长管使用能显著加强气管导管与呼吸机管路之间的连接,降低意外拔管率,但要警惕低通气压力(<25cmH2O)和低潮气量(6mL/kg)通气时的系统阻力增加、顺应性下降及CO2潴留加重等。

碱性白炭黑/NBR/HNBR复合材料在车用耐油胶管中的应用研究

以丁腈橡胶(NBR)为主体材料,氢化丁腈(HNBR)为改性剂,选用NBR/HNBR并用比为80/20,研究了新型材料碱性白炭黑、超细滑石粉、纳米纤维粉等对并用胶性能的影响。结果表明,碱性白炭黑胶料的伸长率最大,其拉伸强度、撕裂强度稍小于N550胶料,但明显大于超细滑石粉、纳米纤维粉;老化后拉伸强度变化率为+11%,伸长率变化率为-7.3%,硬度变化值为+4邵A,压缩永久变形为20.4%;经高温耐油后,拉伸强度、伸长率及体积变化率分别为+0.6%、-12.5%、-2.91%;胶料的各项物性远高于耐油胶管内层胶的性能指标,同时在优化成本,降低混炼能耗,减少环境污染等方面具有明显的优势。

改性聚乙烯软管沿程水头损失的试验研究

试验表明,薄塑软管中的水流流态属光滑管紊流,它与一般塑料硬管在输水性能上的差别是:水流断面可随工作压力变化,因此其沿程水头损失和沿程阻力系数不仅取决于雷诺数,与其流量和直径有关,同时还受管首工作压力的影响。分析提出了薄塑软管断面呈全圆形时,管首工作压力一定和变动下的沿程水头损失及沿程阻力系数的经验公式。经验证,符合应用要求。

袋式除尘器运行中常见问题浅析

已广泛应用于各行业中的袋式除尘器在运行中存在如滤袋损坏、结露、箱体破损、运行阻力高、清灰装置失灵等诸多问题,本文就袋式除尘器在实际运行中存在的问题进行了详细的分析讨论。

深海采矿系统软管段输送阻力损失研究

基于深海采矿软管输送模拟试验系统,分析了不同混合物流速、不同颗粒粒径、不同颗粒体积浓度、不同软管形态条件下软管阻力损失变化特征,为深海采矿系统软管设计提供参考。结果表明,水力坡度随物料体积浓度增大而增大,随粗颗粒粒径增加而呈下降趋势,随软管弯曲度增大而增加。复杂形态软管中粗颗粒输送水力坡度变化与水平管道、垂直管道和倾斜管道具有一定的相似性,对比分析了倾斜直管和软管的水力坡度,拟合了复杂形态软管输送的水力坡度计算公式,误差范围控制在1.6%以内。

ZGKQ50-W型抗旱灌溉机与微喷带组合应用性能参数试验

为解决现有机组设备沉重、运行成本不清以及与微喷带组合方式不明确的问题,设计研发了ZGKQ50-W型抗旱灌溉机组,机组选择汽油泵作为动力设备。试验测试了机组首部耗油量及配备4种常用型号微喷带的喷洒均匀系数,计算并验证了与不同微喷带组合后的最大灌溉面积以及灌溉667 m^2土地所需的运行成本。结果表明,机组首部与微喷带组合后的最大运行流量为20 m^3/h,与Ⅰ号微喷带组合后喷洒均匀系数低于70%,与Ⅱ号微喷带的组合方式为2条33 m以2 m的间距并列铺设,组合后的喷洒均匀系数为73.30%,灌溉667 m^2土地运行成本为470.9元;与Ⅲ号微喷带的组合方式为3条83.3 m以3.5 m的间距并列铺设,组合后的喷洒均匀系数为77.06%,灌溉667 m^2土地运行成本为175.2元;与Ⅳ号微喷带的组合方式为3条99.3 m以2 m的间距并列铺设,组合后的喷洒均匀系数为77.40%,灌溉667 m^2土地运行成本为320.0元。综合考虑喷洒均匀系数及运行成本,Ⅲ号微喷带省工省时,适合进行大面积灌溉;Ⅱ号微喷带灌溉区域灵活性强,适合在小型零散地块使用。

聚氨酯软管抗划伤性能检测方法的设计与探讨

基于聚氨酯软管的使用环境,模拟地面尖锐物体对聚氨酯软管的划伤,研究软管的抗划伤性能,可为新材料的研究开发提供可靠的试验数据和研究方向,从而改进聚氨酯软管内外胶层的生产工艺,提高聚氨酯软管的抗划伤性能。

硅橡胶/乙烯丙烯酸酯橡胶并用胶的性能研究

研究硅橡胶(VMQ)/乙烯丙烯酸酯橡胶(AEM)并用胶的性能和应用。结果表明:VMQ与AEM并用后,并用胶的门尼粘度适中,挤出工艺性能良好,力学性能、耐高低温性能、抗裂纹扩展性能以及热空气老化后与氟橡胶胶料的粘合性能较好,使用寿命较长,工作温度范围较宽;VMQ/AEM并用胶作为新材料可以应用于汽车进气系统高温段管路。

新型氯化聚乙烯橡胶的应用研究

介绍了牌号为CM35 2和CM35 2L的新型弹性体型氯化聚乙烯橡胶 (CM )的特性和应用。试验结果表明 ,CM35 2 (通用型 )和CM 35 2L(低门尼粘度型 )的性能分别与美国陶氏化学公司牌号为CM0 136和CM0 6 36的同类产品相当 ;与国产树脂型氯化聚乙烯 (CPE)相比 ,CM35 2和CM35 2L具有门尼粘度低、非结晶性、力学性能和电性能好、耐热、耐油、阻燃及耐臭氧等特点 ,可用常用过氧化物硫化体系、硫脲硫化体系和噻二唑硫化体系硫化。CM35 2和CM35 2L及其并用胶可用作电线电缆、胶管、模压橡胶制品。

径向钻井转向器轨迹设计和优化

为了研究高压软管通过转向器时不同轨迹参数对转向阻力的影响规律,采用有限元软件ABAQUS进行了仿真分析。研究结果表明:转向阻力随着转向半径的增大而减小,是转向阻力的主要影响参数;转向阻力随着导弯半径的增大而减小,但是减小幅度较小,并不是转向阻力的主要影响参数;转向阻力随着导弯偏角的增大,呈先减小后增大的趋势,转向阻力的最小值在导弯偏角θ=25°附近出现,但是导弯偏角对转向阻力的幅值影响很小,并不是转向阻力的主要影响参数。所研究的转向器基于在?177.8 mm套管内完成垂直至水平转向,考虑到转向器的实际尺寸要求,最终选择转向器的转向轨迹参数为:转向半径R=100 mm,导弯半径R_1=400 mm,导弯偏角θ=30°。研究结果有助于在径向钻井时确定较优的转向轨迹,提高最大水平进尺。