材料与化学工程

  • 二氧化钛陶瓷膜的制备及表征

    宋丹;冯旭楞;周硕;杨忆新;罗明生;

    采用溶胶浸渍法将TiO2膜层与自制陶瓷基体膜结合制得二氧化钛陶瓷膜。通过正交实验考察烧结助剂、造孔剂的投加量以及焙烧温度对基体膜性质的影响。根据基体膜的表面形貌、孔隙率、平均孔径、力学强度、接触角等性质筛选出性能较佳的基体膜。通过表征测试考察了TiO2溶胶的涂覆次数和焙烧温度对陶瓷膜的性能影响。结果表明:高岭土投加量和焙烧温度的增加有利于Al2O3颗粒之间粘结,随着焙烧温度的升高,基体膜孔径增大,孔隙率降低。而TiO2结合在基体膜的孔道内,使膜的孔隙率有所下降。随着TiO2溶胶涂覆次数的增多,焙烧温度的升高,TiO2陶瓷膜的力学性能逐渐增强,亲水性也有所提高。

    2019年04期 v.27;No.90 1-5+21页 [查看摘要][在线阅读][下载 5981K]
  • 超临界水井筒非等温管流数值模拟

    王永佩;

    注热流体是稠油降黏开发的有效手段。针对超临界水热物性特征,利用流体力学方法建立超临界水管流数学模型。结合地层内瞬态导热模型获得综合模型。通过直接差分方法获得模型数值解。研究表明:超临界水的压力随井深增加而增加。随着超临界水质量流速增加,井筒内任一点处超临界水压力降低。超临界水的密度随井深增加而增加。此外,随超临界水质量流速增加,井筒内任一点处超临界水密度降低。超临界水的温度和热焓随井深增加而降低。当超临界水质量流速较小时,超临界水沿程温度和热焓迅速下降。

    2019年04期 v.27;No.90 6-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 314K]

机械与动力工程

  • 运动性损伤康复机器人多功能床体设计

    曹莹瑜;游家诚;张艳琦;王国帅;

    为满足运动性损伤康复机器人的功能要求,设计了多功能床体用于上下肢康复机构的连接以及不同康复动作的完成。结合人机工程学和医疗护理知识,设计了床体的3种功能模式,即卧姿模式、坐姿模式和站姿模式。同时,对其主要结构如抬背机构、翻折机构、升降机构等进行了分析与设计,并结合多体动力学仿真ADAMS软件对其进行验证;运用有限元分析模块Simulation对关键零部件进行力学性能分析,并进行了实物模型的功能验证实验。实验结果表明:多功能床体能够实现3种位姿的切换,满足设计要求;床体的翻折角度与升降高度均符合设计指标,具有功能完善、操作简单、可胜任多种康复训练要求等特点。

    2019年04期 v.27;No.90 9-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 3684K]
  • 紧凑立式三相分离器的数值模拟

    刘美丽;白春禄;陈丛磊;雷俊勇;

    将重力沉降和旋流分离相结合设计了一种紧凑型立式三相分离器。利用两相流理论建立了油水分离过程的数值计算模型,并对4种结构进行了四因素四水平的正交实验。结果表明,入口管径对分离效果影响显著,起旋管长度影响次之,排油管入口高度对分离效率有一定影响,起旋管径对分离效果的影响最小。最优结构方案为入口管径D1=60mm,起旋管长L=350mm,起旋管径d2=110mm,排油管入口高度h=80mm,此时,分离效率为96%。最优结构的单因素实验表明,处理量和分流比对分离性能影响显著,处理量越小和分流比越大,油水分离效率越高。

    2019年04期 v.27;No.90 15-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 3213K]
  • 基于HYSYS Dynamic的离心压缩机动态模拟分析

    刘人玮;杨泽军;朱海山;万宇飞;杨天宇;静玉晓;

    为降低天然气离心压缩机组的调试成本,提高防喘振性能,优化开停车程序,对压缩机开展了动态模拟研究。基于HYSYS Dynamic搭建了天然气离心压缩机系统动态仿真模型,重点分析了压缩机入口阀门堵塞、紧急关断和压缩机启动工况下,压缩机控制系统和相应设施的响应情况,确定了合适的防喘振阀和热旁通阀的尺寸,以及相应的控制策略。通过动态模拟研究优化了防喘振控制参数、辅助防喘振阀门选型及启动流程,并寻找出故障原因,为天然气压缩系统的设计提供参考。

    2019年04期 v.27;No.90 22-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 2046K]

过程与储运工程

  • 深海环境下新型纳米复合涂层与钢构件变形协同机制的加速模拟试验

    赵廷奉;赵金;郝保红;王倩;杨智伟;

    较高的实验成本以及技术问题使得深海原位腐蚀研究难以实施,采用加速模拟锈蚀试验模拟深海环境下金属涂层的腐蚀过程。为解决现有复合涂层耐久性差、变形协同性不好、微裂纹扩展速度快等问题,拟进行仿壁虎效应设计,引入多组分纳米粒子及多组分表面活性剂,利用共混法研制新型纳米复合涂层,通过电化学试验及力学性能实验分析检测纳米复合涂层与钢构件的变形协同性,利用动电位扫描法测量腐蚀电流密度,筛选出最优的纳米复合涂层匹配方案。实验结果表明:新型纳米复合涂层中的纳米添加剂能与基体形成分子层面的结合力,具有比普通涂层显著的防腐效果和与基体良好的变形协同性能。氯化橡胶+纳米氧化锌(ZnO)复合涂层直到与基体拉断时都不曾开裂和脱落,具有良好的防腐效果和与钢构件较好的变形协同性,能够满足未来深海环境下对涂层耐久性的需求。

    2019年04期 v.27;No.90 28-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1793K]
  • 海底管道水下摩擦螺柱焊焊接工艺研究

    狄冰;邓周荣;施炎武;蔡东海;高辉;刘凯龙;胡盼;

    为了研究海洋石油管道16寸X65管线钢摩擦螺柱焊焊接接头金相组织及其抗腐蚀性能,利用金相显微镜观察焊接试样各区的金相组织,采用微区电化学阻抗测试(LEIS)对焊接试样各区域进行微区电化学扫描,比较焊接各区域的耐蚀性。结果表明:通过LEIS测试,焊缝区的局部阻抗值最大,即表明焊接试样的焊缝区的耐蚀性最好,16Mn材料的棒材耐蚀性最差;通过金相组织的观测,焊缝区的金相组织也是最为细小致密的。

    2019年04期 v.27;No.90 34-39+58页 [查看摘要][在线阅读][下载 5351K]
  • 温度对油田采出水中X100钢腐蚀行为研究

    马刚;赵杰;顾艳红;熊丹;

    随着石油化工行业管线钢使用量的不断增加,钢材腐蚀问题也日渐突出。为了提高管线钢的使用寿命,减少由于腐蚀作用造成的损失,通过电化学方法研究了X100管线钢在不同温度下的耐腐蚀性,考察了在30、40、60℃和65℃条件下刚浸泡和浸泡24h的X100钢的腐蚀规律。结果表明,X100管线钢在油田采出水中浸泡24h后,60℃时达到了腐蚀最大值,其耐蚀性较差。在同一温度下,相比刚浸泡的情况,X100管线钢浸泡24h后的耐蚀性更好。此外,XRD分析结果表明,主要腐蚀产物有Fe3O4、Fe2O3、α-FeOOH及γ-FeOOH。

    2019年04期 v.27;No.90 40-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 2824K]

信息与控制工程

  • 基于贝叶斯分类的人数识别算法研究

    周正宽;田小平;贺玲玲;任继伟;

    为了解决静态背景下的人数识别问题,提出了基于贝叶斯分类的人数识别算法。首先选取固定场景的目标区域,再通过提取该区域图像的HOG特征,进一步训练贝叶斯分类器判别区域是否有人。通过与传统SVM分类效果对比,结果表明该算法能够较好地实现人数识别和人员位置确定。

    2019年04期 v.27;No.90 47-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 5786K]
  • 基于FPGA的模数转换芯片AD7705/AD7706控制电路设计

    赵晨;周义明;

    为提高AD7705/AD7706芯片的稳定性、更新速率和配置便利性。基于FPGA强大的并行运算能力和顶层设计思想,设计了基于FPGA为主控机的模数转换控制电路,该电路实现了对AD7705/AD7706内的多个寄存器的快速读写配置和灵活的工作模式设定。ModelSim仿真结果表明,在较高时钟频率控制下实现了FPGA对寄存器进行的合理配置,并正确采集到了模数转换后的数据。

    2019年04期 v.27;No.90 54-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 645K]

环境与安全工程

  • 基于产物分析的网状铝合金阻隔防爆材料抑爆机理的研究

    王乐;高建村;周尚勇;胡守涛;孙谞;琚明华;

    在自主设计的可燃气体爆炸封闭试验管道中进行丙烷-空气预混气体爆炸实验,利用瞬态压力采集系统测试管道内压力变化,利用气相色谱对爆炸产物进行定性定量分析。研究结果表明,网状铝合金阻隔防爆材料对丙烷-空气预混气体爆炸压力具有显著抑制作用。同时填充网状铝合金阻隔防爆材料后爆炸产物的体积分数发生很大变化,其中丙烷体积分数提高5.6倍,CO、CO2体积分数明显减少,部分烃类产物体积分数增多。因此,网状铝合金阻隔防爆材料可抑制链引发阶段反应和链传递阶段反应,促进链终止阶段反应,从而抑制爆炸反应,导致爆炸压力明显降低。

    2019年04期 v.27;No.90 59-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 582K]
  • 基于模糊集值理论的生产安全事故应急处置评估

    栾婷婷;祝新蕊;邱士龙;王亚坤;金星慧;

    为完善生产安全事故应急处置评估方法,基于模糊集值理论建立了生产安全事故应急处置评估模型,采用层次分析法,从应急响应、指挥救援、现场处置、现场管理4个方面构建了生产安全事故应急处置评估指标体系;应用模糊集值理论确定了各评估指标的合成权重值;通过专家打分和线性加权计算法得出应急处置评估结果,提出应急处置过程中需要重点关注的指标项。以某市安全事故应急处置过程为实例进行验证,并结合相应的事故案例进行对比分析,评估结果与实际情况相吻合,也从侧面说明了该方法科学、有效,并提出针对性的对策建议,为生产安全事故的应急处置评估工作提供一种新思路。

    2019年04期 v.27;No.90 65-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 320K]