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Study Over Thermal State of Gas Turbine Engine Metal-ceramic Rotor Blades and Nozzle Guide Vanes Under Thermal Shock and Thermal-cyclic Loading Conditions
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作者 A.V.SOUDAREV A.A. SOURYANINOV +4 位作者 V.Ya. PODGORETS V.V.GRISHAEV V.Yu. TIKHOPLAV A.S. MOLCHANOV B.V. SOUDAREV 《Journal of Thermal Science》 SCIE EI CAS CSCD 2004年第2期163-166,共4页
To ensure a reliable operation of the 2.5 MW gas turbine engine (GTE- 2.5) with the inlet gas temperature TIT = 1623 K, studies were performed over the thermal state of the nozzle guide vanes and rotor blades with the... To ensure a reliable operation of the 2.5 MW gas turbine engine (GTE- 2.5) with the inlet gas temperature TIT = 1623 K, studies were performed over the thermal state of the nozzle guide vanes and rotor blades with the temperatures, rates and flows of the working media and cooling air simulating all the potential turbine stage operating duties. The steady state and thermal-cyclic tests having been accomplished, there was no visible defect on the rotor blades and the nozzle vanes. Afterwards, they survived the endurance tests at the rated cooling. Therefore, the functionality of the shell thin-wall hybrid nozzle vanes and rotor blades under the variable operating duties of the gas turbine at the 'shock' and 'cyclic' loads of the working media temperature variations has been demonstrated. 展开更多
关键词 metal-ceramic blades high temperature thermal-cyclic loading
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循环老化三元锂离子电池热失控气体毒性研究
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作者 张青松 曲奕润 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1761-1769,共9页
为研究高能量密度锂离子电池循环老化过程中热失控特性变化及释放气体的毒性危害,对不同循环老化程度的三元锂离子电池进行热滥用实验,利用气体传感器阵列,基于有效剂量分数模型对热失控气体毒性危害进行定量分析。结果表明,高镍含量三... 为研究高能量密度锂离子电池循环老化过程中热失控特性变化及释放气体的毒性危害,对不同循环老化程度的三元锂离子电池进行热滥用实验,利用气体传感器阵列,基于有效剂量分数模型对热失控气体毒性危害进行定量分析。结果表明,高镍含量三元锂离子电池循环性能差,200次循环老化后,电池健康状态低于70%。老化电池更容易进入热失控状态,热失控反应更剧烈但释放能量少,释放气体燃烧效率低。在密闭空间内,电池热失控释放窒息性气体危害性比刺激性气体更高,150次循环老化电池的窒息性气体毒性累积效应比新鲜电池早638 s达到临界值1。随老化程度增加,最终电池的刺激性气体毒性即时效应与气体致死毒性即时效应降低,与新鲜电池相比,100次循环老化后,电池的刺激性气体毒性即时效应降低0.34,气体致死毒性即时效应降低0.19。研究结果可为老化电池安全性评估及热失控预警提供数据支撑。 展开更多
关键词 三元锂离子电池 热失控 循环老化 气体传感器阵列 气体毒性分析
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LA-MA/陶粒相变储能材料热物性试验与分析
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作者 张经双 秦瑞汉 缪鹏 《安徽理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第1期46-52,共7页
目的为拓宽相变材料在建筑节能领域中的应用,针对单一相变材料难以满足建筑热工性能要求的问题。方法以十二醇(LA)和十四酸(MA)为复合相变材料、页岩陶粒为载体,制备一种新型相变储能骨料。采用差式扫描量热仪(DSC)、傅里叶红外光谱仪(F... 目的为拓宽相变材料在建筑节能领域中的应用,针对单一相变材料难以满足建筑热工性能要求的问题。方法以十二醇(LA)和十四酸(MA)为复合相变材料、页岩陶粒为载体,制备一种新型相变储能骨料。采用差式扫描量热仪(DSC)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TG)等对相变储能骨料的热物性和不同封装方式下的相变循环稳定性进行分析。结果经复合后相变材料、相变储能骨料的相变温度和相变潜热分别为22.08℃、22.92℃和182.1J/g、22.33J/g。LA-MA复合相变材料和页岩陶粒之间仅存在物理嵌合关系,相变储能骨料在70℃以下未发生物质分解。苯丙乳液封装相变储能骨料在5℃~45℃范围内经历100次相变循环后,质量损失率为0.80%。结论LA-MA/陶粒相变储能骨料的热物性满足建筑节能要求,化学结构稳定,热稳定性好,具有优异的循环耐久性,可应用到建筑围护结构中,研究结论对相变储能材料在建筑围护结构中的应用具有参考价值。 展开更多
关键词 复合相变材料 相变储能骨料 热物性 相变循环稳定性
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4Cr5MoSiV1热作模具钢循环渗氮及热疲劳行为研究 被引量:2
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作者 刘海建 韩笑 陈杰 《热加工工艺》 北大核心 2024年第2期24-29,共6页
针对4Cr5MoSiV1热作模具钢在使用过程中经受熔融铝液及冷却液的循环冲击,在热应力作用下容易产生热疲劳失效的问题。采用可控循环气体渗氮的方法分别在回火态和热疲劳态模具钢表面制备无铁氮化合物和有化合物的渗层,进行热疲劳性能测试... 针对4Cr5MoSiV1热作模具钢在使用过程中经受熔融铝液及冷却液的循环冲击,在热应力作用下容易产生热疲劳失效的问题。采用可控循环气体渗氮的方法分别在回火态和热疲劳态模具钢表面制备无铁氮化合物和有化合物的渗层,进行热疲劳性能测试。结果表明:循环渗氮制备的无化合物的渗层可以有效延缓热疲劳裂纹的萌生,抗热疲劳性能优于有化合物的渗层。同时,在裂纹产生前进行二次渗氮可以补充氮原子,重置压应力并增加硬度,进一步提升热疲劳抗性。 展开更多
关键词 热作模具钢 可控循环气体渗氮 铁氮化合物 热疲劳性能
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基于子循环自适应串行交错时间匹配算法的油浸式变压器绕组瞬态温升计算 被引量:2
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作者 刘刚 郝世缘 +2 位作者 胡万君 刘云鹏 李琳 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期1185-1197,共13页
针对传统算法存在的步长调整及耦合点选择问题,该文提出基于子循环自适应串行交错(SCAS)的时间匹配算法。首先,在步长调整方面,通过加入自适应(ATS)-启发式(HTS)混合变步长算法,解决步长无法实时调整的问题;然后,针对耦合点选择问题,该... 针对传统算法存在的步长调整及耦合点选择问题,该文提出基于子循环自适应串行交错(SCAS)的时间匹配算法。首先,在步长调整方面,通过加入自适应(ATS)-启发式(HTS)混合变步长算法,解决步长无法实时调整的问题;然后,针对耦合点选择问题,该文在传统常规串行交错(CSS)时间匹配算法及现有改进方案子循环常规串行交错(SCSS)的基础上,提出SCAS时间匹配算法,采用自适应方案确定计算时间窗及预定耦合点,并引入指数平滑法对其精度进行保证;最后,该文基于110 kV油浸式电力变压器建立二维瞬态单分区分匝绕组模型,并将所提算法与其他传统方法进行对比分析。结果表明:在精度方面,与传统CSS算法相比SCAS算法的流场及温度场最大平均相对误差均不超过0.45%,在可接受误差范围内;在效率方面,SCAS算法总体计算效率较CSS算法提高了近20倍。同时,为了说明所提算法的工程价值,该文搭建基于110 kV变压器绕组模型的温升实验平台,将SCAS时间匹配算法应用于该模型中,实验结果表明:在精度方面,SCAS算法与实验达到稳态时最大绝对误差为2.7 K;在计算效率上,本文所提算法的计算效率较传统算法提升约46倍,计算步数约为传统的1/47,减少了计算冗余。 展开更多
关键词 子循环自适应串行交错 混合变步长 二维瞬态流热耦合问题 快速计算方法 温升实验
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热致形状记忆聚酰亚胺的合成及性能
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作者 马晟起 赫洪如 +8 位作者 孔国强 邵蒙 闫龙 马承燕 张德宾 袁宝国 赵晓刚 徐国芬 袁文婕 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期64-69,共6页
形状记忆聚酰亚胺(SMPI)是将具有良好的热稳定性、力学性能、耐腐蚀性和抗辐射性等特性的SMPI与可智能变形的形状记忆效应相结合而设计的新材料。以柔性二胺及扭曲结构二酐为单体,通过传统两步法制备了热致SMPI薄膜,采用傅里叶变换红外... 形状记忆聚酰亚胺(SMPI)是将具有良好的热稳定性、力学性能、耐腐蚀性和抗辐射性等特性的SMPI与可智能变形的形状记忆效应相结合而设计的新材料。以柔性二胺及扭曲结构二酐为单体,通过传统两步法制备了热致SMPI薄膜,采用傅里叶变换红外光谱、热重及热机械分析等方法对材料的结构、热性能及热力学性能进行分析,并通过双重、循环、步阶及弯折形状记忆测试对材料的多种形状记忆性能进行研究。结果表明,通过二胺与二酐成功制备SMPI。所制备的SMPI具有良好的热性能,在空气及氮气气氛下的5%热失重温度分别为502℃与506℃,玻璃化转变温度为267℃。此外,含柔性扭曲结构的聚合物链段在玻璃化转变温度以上作为可逆相为SMPI提供了高应变,而芳香结构带来的π-π堆积与链缠结以物理交联点的形式作为固定相,为SMPI提供了高的形状记忆固定率及回复率。其双重形状记忆的应变为121.9%,形状记忆固定率和回复率为99.7%和94.2%。并且,SMPI表现出多重形状记忆循环稳定性、步阶和弯折形状记忆性能,可作为新一代耐高温智能变形材料应用于可展开空间结构、智能喷气推进系统、高温传感器等领域。 展开更多
关键词 形状记忆材料 聚酰亚胺 热稳定性 循环稳定性 弯折形状记忆性能
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复杂工况下岩石真三轴试验机隔热材料热—力学演化特性
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作者 郑思将 李夕兵 +1 位作者 陈江湛 黄麟淇 《黄金科学技术》 CSCD 北大核心 2024年第4期594-609,共16页
高温真三轴试验机研制过程中,高温环境、循环加卸载和循环热冲击等复杂加载条件对试验系统隔热性能提出了严苛要求。为了科学合理地选择复杂条件下高温真三轴试验机的隔热材料,制备了3种高温工程隔热材料,分别是高聚热能酰胺脂隔热材料(... 高温真三轴试验机研制过程中,高温环境、循环加卸载和循环热冲击等复杂加载条件对试验系统隔热性能提出了严苛要求。为了科学合理地选择复杂条件下高温真三轴试验机的隔热材料,制备了3种高温工程隔热材料,分别是高聚热能酰胺脂隔热材料(GX)、玻璃纤维与耐高温树脂复合隔热材料(BX)和高温阻隔复合云母材料(YM),并开展考虑实际仪器设备工况下的循环热冲击、高温环境和循环加卸载等室内试验。结果表明:在高温环境影响下3种隔热材料的导热系数均随温度的升高呈现先升高后降低的趋势,弹性模量出现了一定幅度的下降;随着循环加热冷却次数的增加,YM材料的导热系数数值平稳下降,BX和GX材料的导热系数呈现先升高后降低的变化趋势,弹性模量变化规律与高温环境影响下相似;隔热材料的导热系数均随着循环加卸载次数的增加呈现先升高后降低的变化趋势,其中初次加卸载对材料隔热性能和物理性能的影响最大;综合热—力学性能评判,YM材料性能最稳定,为岩石真三轴试验机隔热材料的最优选。 展开更多
关键词 隔热材料 循环加热冷却 循环加卸载 隔热性能 物理性能
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钙镁二元盐复合材料的储热性能
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作者 刘涵 曲明璐 +4 位作者 叶振东 杨帆 黄蓓佳 张亚宁 刘洪芝 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1764-1773,共10页
水合盐热化学储热利用可逆的化学反应,能够在吸附与脱附过程中实现热量的释放与储存,其具有储热密度高、适合长期跨季节储热等优点,与太阳能相结合可以减少对化石能源的依赖。为探究两种不同多孔基底对钙镁二元盐复合热化学储热材料储... 水合盐热化学储热利用可逆的化学反应,能够在吸附与脱附过程中实现热量的释放与储存,其具有储热密度高、适合长期跨季节储热等优点,与太阳能相结合可以减少对化石能源的依赖。为探究两种不同多孔基底对钙镁二元盐复合热化学储热材料储热性能的影响,基于摩尔比为1∶2的MgCl_(2)与CaCl_(2)两种水合盐,本文对以微孔分子筛(13X)为多孔基底的MgCl_(2)/2CaCl_(2)复合材料和以介孔硅藻土(WSS)为多孔基底的MgCl_(2)/2CaCl_(2)复合材料的孔结构、平衡吸附量和循环稳定性等进行实验对比分析。采用蜂窝状储热单元的二维模型,对两种MgCl_(2)/2CaCl_(2)复合热化学储热单元的储/放热过程进行模拟对比分析。结果表明,与WSS相比,13X的孔隙更小、比表面积更大、平衡吸附量更高。由于MgCl_(2)/2CaCl_(2)的填充,两种复合材料的孔体积、比表面积、孔隙率较多孔基底均有所下降。受MgCl_(2)/2CaCl_(2)与多孔基底协同作用的影响,MgCl_(2)/2CaCl_(2)复合材料的平衡吸附量在整个相对湿度区间均有明显提升,Polanyi吸附势理论可以很好地描述MgCl_(2)/2CaCl_(2)复合材料的等温吸附线。WSS20储热单元的储热密度为371.94MJ/m^(3),可以持续输出20℃温升以上的空气198min,其放热功率和热回收效率均高于13X17储热单元。WSS20在循环47次后仍然保持完整的结构和良好的吸附量,而13X17在循环10次后发生破裂。综合储热密度和循环稳定性,WSS20更适合作为储热材料使用。 展开更多
关键词 热化学储热 钙镁二元盐 硅藻土 循环稳定性 储热密度
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多元热流体吞吐开发稠油乳状液稳定性机理
9
作者 赵静 文庆 +2 位作者 梁启凡 张琦 彭明国 《常州大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第2期10-18,共9页
稠油在全球能源格局中占据重要地位,在满足全球不断增长的能源需求方面发挥着重要作用。多元热流体(超临界蒸气、CO_(2)和N_(2))吞吐开发技术能够克服传统蒸气驱能耗高、热利用率低、效果差的问题,已成为提高稠油采收率的前景技术。然而... 稠油在全球能源格局中占据重要地位,在满足全球不断增长的能源需求方面发挥着重要作用。多元热流体(超临界蒸气、CO_(2)和N_(2))吞吐开发技术能够克服传统蒸气驱能耗高、热利用率低、效果差的问题,已成为提高稠油采收率的前景技术。然而,稠油中的表面活性物质及多元热流体的复杂组分会导致多元热流体吞吐过程中形成稳定且复杂的乳状液,为后续稠油破乳工作带来了巨大挑战。首先通过分析稠油族组分含量、沥青质微观形貌及官能团特性,明确了稠油基本物性。随后,基于含水率、乳状液粒径尺寸分布等参数,探讨了多元热流体吞吐开发稠油乳状液稳定性,并利用扫描电镜和红外光谱技术揭示了乳状液稳定性机制。最终,研究了聚醚型破乳剂对稠油乳状液的脱水效果。为针对多元热流体吞吐技术的高效破乳剂研发提供了理论指导。 展开更多
关键词 多元热流体 稠油乳状液 稠油采收率 多元热流体吞吐 破乳剂
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商用聚对苯二甲酸乙二醇酯短纤维中低聚物析出机制及影响因素
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作者 谢艳霞 张唯强 +4 位作者 徐亚宁 赵书涵 尹雯萱 张文强 韩旭 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期65-73,共9页
为分析商用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)短纤维低聚物析出的主要原因,筛选低聚物脱落性能差别显著的2种短纤维进行溶剂萃取和热诱导,制得萃取纤维、热诱导纤维和低聚物,基于其外观形貌、热性能和结晶结构等测试,分析低聚物结构组分及其析... 为分析商用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)短纤维低聚物析出的主要原因,筛选低聚物脱落性能差别显著的2种短纤维进行溶剂萃取和热诱导,制得萃取纤维、热诱导纤维和低聚物,基于其外观形貌、热性能和结晶结构等测试,分析低聚物结构组分及其析出规律与原理。结果表明:2种萃取低聚物的主要成分均为环状三聚体(C 3)和少量PET微晶聚合物,表面低聚物较多的PET短纤维(HM)含有可能是环状四聚体(C 4)的高熔点低聚物;HM低聚物的C 3和PET微晶的熔点相对较高,分别为173.5和146.7℃;C 3在短纤维、萃取低聚物和高温过程分别主要以A、B和A/B混合型晶型存在,HM低聚物的A和B型C 3的熔点相对较高,分别为173.5和314.5℃;2种纤维的低聚物含量相近,与表面低聚物较少的PET短纤维(LM)相比,HM短纤维的结晶度相对偏低11.25%,其A型C 3含量相对偏少,熔点偏高1.7℃,B型C 3的熔点偏高1.9℃,且含二甘醇残基的环聚物含量相对略高;对2种纤维在140~200℃进行热空气热诱导1 h发现,在140、160和180℃时,低聚物析出量均随温度升高而增加,但HM短纤维析出明显较少,在200℃时低聚物析出量均快速增多,晶型和数量均趋于一致;热诱导作用是影响低聚物析出的主要因素,纤维后加工的热处理条件、纤维结晶度和聚合过程中乙二醇/对苯二甲酸的质量比可能是析出的重要因素。 展开更多
关键词 聚对苯二甲酸乙二醇酯短纤维 低聚物析出 热诱导 环聚物 环状三聚体
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非对称循环温度荷载下2×2能源群桩倾斜性状离心机试验研究
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作者 马奇杰 周超 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2158-2165,共8页
在能源桩地源热泵系统运行过程中,能源群桩基础可能产生非对称温度分布,导致基础倾斜,对其正常使用构成不利影响因素。研究通过离心机试验,量化了砂土中2×2能源群桩在非对称循环温度荷载下的倾斜变形,试验在恒定竖向荷载下施加15... 在能源桩地源热泵系统运行过程中,能源群桩基础可能产生非对称温度分布,导致基础倾斜,对其正常使用构成不利影响因素。研究通过离心机试验,量化了砂土中2×2能源群桩在非对称循环温度荷载下的倾斜变形,试验在恒定竖向荷载下施加15个幅值为10℃的双向循环温度荷载,共开展10个试验,研究了群桩基础中能源桩非对称布置形式、竖向荷载大小以及筏板-土体相互作用对基础倾斜的影响。结果表明:非对称循环温度荷载导致基础倾斜不断累积并逐渐趋于稳定,在正常竖向荷载作用下(安全系数2.0),基础累积倾斜约1.8‰,小于规范限值2.5‰,群桩发生轴力重分布,最大轴力增加约40%初始值;随着竖向荷载的增加,基础累积倾斜有可能超过2.5‰。非对称循环温度荷载所导致群桩基础倾斜在设计中应予以考虑。 展开更多
关键词 能源群桩 循环温度荷载 基础倾斜 离心机试验
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三偏心蝶阀热棘轮效应的数值模拟 被引量:1
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作者 李树勋 张建正 +3 位作者 尹会全 康雯宇 张博浩 王宜雪 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期119-128,共10页
为了探讨热棘轮效应对三偏心金属硬密封蝶阀密封副热变形及密封性能的影响,先排除了蝶阀发生塑性垮塌失效、密封结构在数次常温与高温交变循环载荷作用下发生疲劳失效的可能性,然后通过ANSYS Workbench有限元分析软件对三偏心蝶阀进行... 为了探讨热棘轮效应对三偏心金属硬密封蝶阀密封副热变形及密封性能的影响,先排除了蝶阀发生塑性垮塌失效、密封结构在数次常温与高温交变循环载荷作用下发生疲劳失效的可能性,然后通过ANSYS Workbench有限元分析软件对三偏心蝶阀进行常温与高温交变循环载荷下的热棘轮效应研究,基于Chaboche非线性随动强化模型对三偏心蝶阀进行10次温度循环加载分析。结果表明:高温工况下阀座内环面与阀体外壁面的最大温差约为60℃,温度降低到常温后阀座的最大塑性应变随循环次数的增加出现渐增性塑性累积;10次温度循环后阀座的最大塑性应变为0.02116,阀座在温度循环载荷的作用下发生热棘轮效应;在第5次温度交变循环之后,阀座与密封圈的最大径向变形分别为0.2844 mm和0.2753 mm;阀座的最大径向变形大于密封圈的最大径向变形,阀座的残余变形导致密封面出现间隙,证明三偏心蝶阀出现密封失效现象是由于阀座发生热棘轮效应导致的。对阀体外壁面进行良好保温后,经有限元计算阀座未发生棘轮效应,可见对阀体进行良好保温是避免因阀座发生棘轮效应而出现密封失效的有效手段。该研究结果揭示了蝶阀在数次常温与高温交变循环载荷作用下出现密封失效的原因,并提出相应的防范措施。这对相同工况下的其他类型阀门和压力管道等设备避免发生热棘轮效应具有十分重要的指导意义。 展开更多
关键词 三偏心蝶阀 热棘轮效应 Chaboche模型 循环载荷 密封
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GH3230镍基高温合金的循环热震裂纹扩展行为
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作者 杨来侠 张宇捷 +3 位作者 成丁南 赵鸿华 高扬 侯成 《材料热处理学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期183-193,共11页
为了研究航空发动机火焰筒材料循环热震裂纹萌生扩展机制,采用自主搭建的水冷热震试验设备开展了GH3230镍基高温合金V型缺口平板试样的循环热震试验,峰值温度分别为800、900和1000℃。并采用有限元方法计算了裂纹尖端的应力场,最后基于P... 为了研究航空发动机火焰筒材料循环热震裂纹萌生扩展机制,采用自主搭建的水冷热震试验设备开展了GH3230镍基高温合金V型缺口平板试样的循环热震试验,峰值温度分别为800、900和1000℃。并采用有限元方法计算了裂纹尖端的应力场,最后基于Paris公式建立了不同峰值温度下GH3230镍基高温合金循环热震裂纹扩展速率模型。结果表明:随着峰值温度升高,循环热震裂纹萌生寿命逐渐降低,裂纹扩展速率加快,次裂纹的长度和深度也随之增加。随着裂纹的扩展,主裂纹尖端应力强度因子逐渐增加。次裂纹的存在会降低主裂纹尖端应力强度因子,但影响较小。Paris公式可以很好地描述循环热震裂纹扩展速率与裂尖应力强度因子幅值之间的关系。 展开更多
关键词 GH3230高温合金 循环热震 裂纹 应力强度因子 Paris公式
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循环热冲击后裂隙砂岩力学特性试验研究 被引量:1
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作者 李满 刘先珊 +4 位作者 潘玉华 乔士豪 郝梓宇 钱磊 罗晓雷 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1260-1270,共11页
砂岩热储层的改造和长期稳定性评价对地热能源开发具有重要意义。研究了裂隙砂岩在0~8次热冲击作用下的力学特性。试验结果表明:随着热冲击次数的增加,两种冷却方式下裂隙砂岩的纵波波速、单轴抗压强度和弹性模量均逐渐减小。与水冷却相... 砂岩热储层的改造和长期稳定性评价对地热能源开发具有重要意义。研究了裂隙砂岩在0~8次热冲击作用下的力学特性。试验结果表明:随着热冲击次数的增加,两种冷却方式下裂隙砂岩的纵波波速、单轴抗压强度和弹性模量均逐渐减小。与水冷却相比,空气冷却对裂隙砂岩物理力学特性的劣化较弱,单轴抗压强度和弹性模量与热冲击次数呈现较好的指数函数关系。纵波波速和弹性模量均能很好地表征裂隙砂岩随热冲击次数的损伤,其中首次热冲击对裂隙砂岩力学性能的损伤最为严重,且当热冲击次数超过4次时,热冲击对裂隙砂岩力学特性的损伤显著减缓。此外,裂隙砂岩单轴抗压强度和弹性模量与纵波波速具有很好的指数函数关系。最后,在COMSOL Multiphysics中模拟了砂岩试样热冲击过程,并讨论了对流换热系数和预制裂纹对砂岩内部温度场和应力场的影响,揭示了热冲击作用下砂岩产生热裂纹的机制。 展开更多
关键词 砂岩 预制裂纹 循环热冲击 损伤演化 热破裂
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低丰度氚气体的浓缩与回收实验
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作者 魏乐芙 路建新 +3 位作者 李卓希 连旭东 郭炜 杨洪广 《同位素》 CAS 2023年第4期460-465,共6页
为进一步降低含氚氢同位素尾气的氚丰度,实现高效的氚回收,降低氚排放源项对环境的影响。本研究开展基于热循环吸附工艺的低丰度氚气体回收实验。在填充载钯硅藻土(Pd/K)的分离柱低温时,将氢同位素气体从前端注入,随后进行热循环吸附过... 为进一步降低含氚氢同位素尾气的氚丰度,实现高效的氚回收,降低氚排放源项对环境的影响。本研究开展基于热循环吸附工艺的低丰度氚气体回收实验。在填充载钯硅藻土(Pd/K)的分离柱低温时,将氢同位素气体从前端注入,随后进行热循环吸附过程,数次循环后,在分离柱前端得到富集的轻组分,后端得到浓集的重组分。结果显示,氚丰度3.2%的气体进入实验系统,经7次回流循环,分离柱前端氚丰度小于0.01%;实验共处理低丰度气体7.55 mol,获得了氚丰度小于0.05%的尾气7.42 mol,平均丰度98.68%的氚气72.31 mmol以及平均丰度29.68%的中丰度气体47.93 mmol,系统氚回收率达99.54%。实验验证热循环吸附优化工艺可以降低尾气氚丰度和直接获取高丰度氚气体产品,实现氚的有效提取。 展开更多
关键词 氚回收 热循环吸附 载钯硅藻土 分离柱 浓缩
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大倍率充放电循环对锂离子电池特性及热安全性能的影响 被引量:2
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作者 李东琪 张青松 郑少帅 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2023年第3期30-35,共6页
锂离子电池广泛应用于电动汽车及各类储能设备.通过不同充放电倍率下循环老化及热失控实验,研究了大倍率充放电对单体锂离子电池性能与热安全性的影响.结果表明:大倍率充放电循环下,单体锂离子电池的实际容量出现了衰减,衰减程度与充放... 锂离子电池广泛应用于电动汽车及各类储能设备.通过不同充放电倍率下循环老化及热失控实验,研究了大倍率充放电对单体锂离子电池性能与热安全性的影响.结果表明:大倍率充放电循环下,单体锂离子电池的实际容量出现了衰减,衰减程度与充放电倍率呈正相关.恒流比呈阶梯式衰减,但库伦效率仍处于99%~100%,表明锂离子电池的可逆性能正常.随着倍率增加,热失控触发时间、燃爆压力、喷射火焰温度呈先增大后减小的趋势,燃爆时电池表面平均温度为655.8℃,接近金属铝的熔点温度,燃爆喷射粉末产物主要以金属铝、石墨、锂钴氧化物为主. 展开更多
关键词 锂离子电池 大电流充放电 循环老化 热失控
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液氮循环压裂裂缝起裂与形态特征可视化研究 被引量:2
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作者 洪纯阳 杨睿月 +3 位作者 黄中伟 温海涛 夏志浩 李根生 《石油科学通报》 2023年第1期87-101,共15页
针对干热岩储层改造存在的起裂压力高、裂缝单一和易诱发地震的瓶颈难题,本文结合循环水力压裂和液氮压裂技术优势,探索了一种液氮循环压裂开发干热岩的新思路,即通过“注入—停顿”的方式周期性注入低温液氮,使岩石在交变热应力—流体... 针对干热岩储层改造存在的起裂压力高、裂缝单一和易诱发地震的瓶颈难题,本文结合循环水力压裂和液氮压裂技术优势,探索了一种液氮循环压裂开发干热岩的新思路,即通过“注入—停顿”的方式周期性注入低温液氮,使岩石在交变热应力—流体压力耦合作用下发生疲劳损伤,促进裂缝起裂、转向、分叉进而形成复杂缝网,提高储层改造体积。目前,液氮压裂技术的研究多集中在液氮单次或循环冷却致裂岩石力学机制和液氮压裂造缝机理方面,考虑地应力条件下的液氮循环压裂造缝机理方面的研究未见报道。为了验证液氮循环压裂开发干热岩的可行性,基于自主研发的真三轴液氮循环压裂实验装置,采用可视化材料PMMA(Polymethyl Methacrylate),研究了水平应力差异系数和循环次数的影响规律,揭示了液氮循环压裂裂缝起裂与形态特征,并与清水循环压裂进行了对比。结果表明:在较低的循环次数和循环压力下,液氮循环压裂相对于清水循环压裂可显著降低起裂压力(下降47.1%~71.7%),在交变热应力—流体压力耦合作用下液氮循环压裂易形成以“热应力裂缝+主裂缝”为特征的复杂缝网;液氮循环压裂不易受水平应力差异系数控制,在较大水平应力差异系数下仍能取得较好的造缝效果;液氮循环冷却预处理是液氮循环压裂的关键,增大液氮循环冷却次数可显著降低裂缝起裂压力并形成复杂缝网,当直接采用高压液氮压裂时,起裂压力甚至会超过清水压裂;总体来看,液氮循环压裂相对于清水循环压裂能以较低的循环次数和循环注入压力实现较好的造缝效果,有望为干热岩绿色经济高效开发提供新途径。研究结果可望为液氮循环压裂开发干热岩提供理论依据和实验基础。 展开更多
关键词 增强型地热系统(EGS) PMMA 液氮循环压裂 热应力 疲劳损伤
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温升作用对深海沉积物静力特性及临界循环应力比的影响研究
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作者 孙安元 杨钢 +2 位作者 任玉宾 孔纲强 杨庆 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期2110-2118,共9页
针对取自中国南海西部海槽的深海黏土质沉积物,在不排水升温条件下开展了重塑试样的静动力学试验。探讨了温升作用对土体的不排水抗剪强度、孔压发展规律及临界循环应力比的影响。基于Yao的理论框架给出了不排水升温导致超孔压的表达式... 针对取自中国南海西部海槽的深海黏土质沉积物,在不排水升温条件下开展了重塑试样的静动力学试验。探讨了温升作用对土体的不排水抗剪强度、孔压发展规律及临界循环应力比的影响。基于Yao的理论框架给出了不排水升温导致超孔压的表达式,讨论了不同温度条件下土体的不排水抗剪强度与临界循环应力比的关系。试验结果表明,不排水升温产生的超孔压导致土体的有效应力降低,削弱了土体的不排水抗剪强度,使土体展现出了拟似超固结土的力学特性;对于分级加载的循环剪切工况,累积应变的发展速度随温度的提高显著增加,但在剪切初期,温升作用抑制了累积孔压的发展,甚至导致负累积孔压的产生。以归一化累积孔压产生的分化标准作为判定门槛循环应力比的方法不能很好地适用于具有超固结特性的土体。建议综合考虑累积变形及孔压的发展规律讨论土体的界限循环应力比。整体来看,随着温度的升高土体的抗剪强度及临界循环应力比显著降低,在工程中应当引起充分重视。 展开更多
关键词 深海沉积物 温度效应 静力特性 临界循环应力比 温控三轴试验
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双环膦酸酯的合成、表征及其阻燃RPUF的热解动力学分析
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作者 邓杰 孙佳鑫 +2 位作者 赵泽熙 孙泽营 孙才英 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期184-189,共6页
以三羟甲基丙烷和甲基膦酸二甲酯为原料在离子液体[Bmim]BF_(4)催化下合成双环膦酸酯阻燃剂:甲基膦酸二(5-乙基-2-甲基-2-氧代-1,3,2-二氧磷杂环己烷-5-基)甲基酯。用气相色谱跟踪反应进程,柱色谱提纯产物用于表征产品结构。当双环膦酸... 以三羟甲基丙烷和甲基膦酸二甲酯为原料在离子液体[Bmim]BF_(4)催化下合成双环膦酸酯阻燃剂:甲基膦酸二(5-乙基-2-甲基-2-氧代-1,3,2-二氧磷杂环己烷-5-基)甲基酯。用气相色谱跟踪反应进程,柱色谱提纯产物用于表征产品结构。当双环膦酸酯阻燃剂添加量为25%时,硬质聚氨酯泡沫的极限氧指数值由18.8%提高到26.6%,最大热分解速率由6.48%/min降低到4.40%/min。采用Kissinger法和Flynn-Wall-Ozawa法分别计算硬质聚氨酯和阻燃硬质聚氨酯的热分解活化能,并根据计算结果对两者的热分解机理进行了分析。 展开更多
关键词 环状磷酸酯 硬质聚氨酯 有机合成 阻燃性能 热分解动力学
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EB-PVD热障涂层热循环过程中粘结层的氧化和相结构 被引量:13
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作者 李美姮 孙晓峰 +4 位作者 张重远 宫声凯 胡望宇 管恒荣 胡壮麒 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期79-83,共5页
采用磁控溅射方法在镍基单晶高温合金基体卜沉积 Ni30Cr-12Al-0.31Y(质量分数、%)粘结层,采用电子束物理气相沉积方法(EB-PVD)沉积 7%Y2O3(质董分数)-ZrO2陶瓷顶层 结果表明.在热循环过程... 采用磁控溅射方法在镍基单晶高温合金基体卜沉积 Ni30Cr-12Al-0.31Y(质量分数、%)粘结层,采用电子束物理气相沉积方法(EB-PVD)沉积 7%Y2O3(质董分数)-ZrO2陶瓷顶层 结果表明.在热循环过程中.非平衡相 t’-ZrO2中的 Y2O3含量逐渐减少,t’-ZrO2相逐渐分解成平衡相 t-ZrO2(冷却时会转变成单斜相)和立方相 ZrO21050C循环 200次,粘结层氧化物(Al2O3)厚度约为3um,表明NiCr-Al-Y适宜作粘结层 继续热循环,陶瓷层中出现单斜相,粘结层中Al贫化,氧化层中出现NiO 及尖晶石等,引起应力集中.导致涂层失效. 展开更多
关键词 热障涂层 粘结层氧化 相变 热循环 航空发动机
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