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关键词： 对旋轴流通风机   能量传递过程   能量转换理论   流动角   局部理论全压升   流动损失  

摘要： 叶轮旋转将能量传递给风流，如何实现能量高效转化是工程领域内关键问题，掌握叶轮内能量传递过程是实现能量高效转化的前提与基础。为明确通风机叶轮内能量传递机理，以对旋轴流通风机为研究对象，采用数值模拟和实验方法获得了叶轮内部流场。基于叶轮机械能量转换理论，探明了叶轮内风流流动角、轴向速度和叶轮局部理论全压升等参数演变规律，揭示了叶轮内能量演变特性和流动损失过程。结果表明，当流量大于0.7QBEP时，前级叶轮效率明显高于后级，在最高效率工况，两级叶轮效率差值约26.5%，当流量等于1.22QBEP时，效率差值高达66.6%，表明后级叶轮效率偏低是导致通风机整机效率降低的主因；在流动方向(STL)，后级叶轮流动损失集中在STL=0.0～0.3内，降低该区域的流动损失是提升后级叶轮效率的关键；实际风流全压升曲线驼峰特性是叶轮理论全压升和流动损失共同作用的结果，但主要与前级叶轮出口和后级叶轮入口理论全压有关；流动角在叶展方向(SPN)急剧减小或增大将引起轴向速度显著减小，进而导致前级叶轮进出口和后级叶轮进口在SPN=0.8～1.0内产生回流，最终影响叶轮内理论全压升的大小，因此流动角和轴向速度共同作用并改变叶轮内能量演变规律；两级叶轮局部理论全压升均在叶轮中部区域获得较大提升，而在叶轮进出口区域变化甚微，局部理论全压升增长率是决定叶轮理论全压升大小的关键因素。

关键词： 氟醚表面活性剂   磷酸胆碱   表面张力   临界胶束浓度   泡沫   接触角  

摘要： 磷酸胆碱是一类两性型表面活性剂,在生物领域被广泛应用.当把它的疏水部分由碳氢链段替换为含氟链段时,磷酸胆碱表面活性剂的界面性质会呈现出明显差异.将含氟链段引入到磷酸胆碱中丰富了它的种类拓展了它的应用.本工作合成了一种氟醚磷酸胆碱表面活性剂,在含氟链段中插入氧原子,使含氟链段更加多样化.对氟醚磷酸胆碱的表面活性、泡沫性能及润湿性能进行了一系列探究,实验结果表明,氟醚磷酸胆碱具有低表面张力、泡沫性能好、可在聚四氟乙烯(PTFE)上润湿等优点,是一类具有良好应用前景的表面活性剂.

关键词： 物理化学实验   表面张力   表面吸附   思政教学设计  

摘要： 设计融合知识、技能和思政育人为一体的具体可行的教学方案是实施专业课思政教学的基石。最大泡压法测定溶液的表面张力实验原理复杂、数据繁多又分析难度较大。通过课前线上预习活动弥补了课上学时紧张的缺点,并拓宽了学生视野和增强感性认知。课上通过启发和问题式教学方法注重知识和技能的传授,训练学生的科学思维方法。优化了实验数据处理方法,使数据处理更为简便准确,克服了学生对实验数据处理的畏难情绪。实验教学设计的各环节形成良好的闭环,提高了学生的成就感。以期为高校教师和学生提供参考帮助。

关键词： 聚合物   表面张力   涂层   印刷   黏接  

摘要： 了解聚合物表面张力(或表面能),对研究聚合物在涂层、印刷、黏接等方面的操作具有重要指导意义[1]。本文介绍了聚合物表面张力定义和部分聚合物表面张力测试方法,分别对涂层、印刷、黏接过程中聚合物表面张力不适时,做出了改变聚合物表面张力的对应措施,结合案例进行一定的描述。解释了对涂层、印刷、黏接后样件检测其结果的主要试验方法。聚合物表面张力改变是较复杂的过程,涉及到聚合物各方面性能,改变表面张力目的是让聚合物发挥更大的作用,为人所用。

关键词： 表面活性剂   抑尘剂   沉降时间   表面张力   静电势   正交试验  

摘要： 表面活性剂是1种溶于水且能显著降低溶液表面张力的物质,能有效解决煤矿井下采掘工作面粉尘危害问题。为研究多组分表面活性剂复配对烟煤润湿效果的影响,采用淮南潘三煤矿烟煤作为研究对象,以表面张力、沉降时间为考察指标,从8种表面活性剂中优选出阴离子表面活性剂快渗T、两性离子表面活性剂BS-12、非离子表面活性剂APG共3种试剂单体;通过比较表面张力和沉降时间,得出阴离子表面活性剂快渗T效果均为最好;同时采用分子模拟技术考察3种单体试剂的静电势分布,比较得出阴离子型表面活性剂快渗T的效果也是最好;采用正交试验法等比例复配,得到3种试剂单体最佳配方浓度分别为0.20%、0.15%、0.25%;此时表面张力为16.95 mN/m,比快渗T提高了30.59%;沉降时间为20.95 s,比快渗T提高了20.34%。

关键词： 液滴冲击   过冷水平壁面   表面张力   铺展动力学行为  

摘要： 为探究表面张力对液滴冲击过冷水平壁面铺展动力学行为的影响,搭建了可视化实验系统,探究了乙醇液滴冲击过冷水平壁面的铺展动力学行为,分析了水平壁面过冷度对低表面张力液滴冲击铺展动力学行为的影响。实验中,采用亲水硅水平壁面及较小的冲击速度以观测乙醇液滴冲击过冷水平壁面的铺展动力学行为。此外,还比较了不同的最大铺展因子和最大铺展时间的典型模型对乙醇液滴冲击过冷水平壁面铺展动力学因子的适用性。结果表明:乙醇液滴冲击过冷亲水水平壁面的铺展动力学行为分为飞溅、铺展、稳定3个阶段;最大铺展时间随水平壁面过冷度的增大而减小;水平壁面过冷度对最大铺展因子的影响是非单调的,在水平壁面过冷度较低时,最大内部铺展因子减小起主要作用,在水平壁面过冷度较高时,由于瑞利-泰勒不稳定性的增强,无量纲手指状突起增大起主要作用,二者共同作用造成了非单调变化;现有模型对于最大铺展时间的预测效果较好,相对平均偏差为6.05%,而对最大铺展因子的预测效果较差。

关键词： 二氧化碳   透平级   熵产率   流动损失  

摘要： 为进一步探究超临界二氧化碳透平内部的损失机制,针对某透平级采用数值方法研究了其流动特性,将静叶与动叶通道内的损失进行分解,定量计算了各项损失大小及其占比,明晰了超临界二氧化碳透平级的损失大小序列。结果表明,超临界二氧化碳介质密度大和透平叶高小导致其隔板密封和叶顶密封的泄漏损失巨大,级负荷为0.93,静叶间隙相对高度为0.012,动叶间隙相对高度为0.010时,泄漏损失占级总损失的38.23%,其中隔板密封泄漏损失占比为21.94%,叶顶密封泄漏损失占比为16.29%。除泄漏损失外:静叶栅通道内,叶片平均最大厚度比弦长为0.33,展弦比为2.07时,型面损失远高于端壁损失和尾迹损失,占级总损失的9.68%;动叶栅通道内,叶片平均最大厚度比弦长为0.28,展弦比为1.73时,型面损失、端壁损失和尾迹损失相差不大,型面损失仍然占比最高,达到级总损失的15.39%;动叶通道内的二次流影响范围更大,导致其端壁损失远高于静叶端壁损失,其壁面附近流体的黏性耗散和马蹄涡、通道涡等造成的二次流损失是端壁损失的主要来源。研究结果可为超临界二氧化碳透平的优化设计提供方向指引和数据支撑。

关键词： 表面张力   最大气泡压力法   溶液   数据处理  

摘要： 从测试溶液类型、实验数据的处理方法两方面对最大气泡压力法测定表面张力实验做出改进。改进后的实验将促使学生更深入地全面掌握溶液表面的性质如吸附现象、吸附量和表面活性剂的临界胶束浓度等,学生能够从本实验中获得知识最大化,拓展学生实验思路。此外,采用origin软件处理实验数据,有助于提高学生处理实验数据的能力,提高学生实验综合能力。

关键词： 马兰戈尼效应   扩散系数   表面张力   液体的润湿性  

摘要： 本文主要研究了当水和乙醇的混合溶液沉积在植物油上时的不稳定性,液滴暂时扩散并自发地分解成数千个微小的液滴形成液滴爆炸现象.从分子结构、表面张力入手验证了这种现象是由液滴的润湿转变和马兰戈尼效应的相互作用导致的,讨论了现象发生的临界浓度与扩散系数的关系.并从液滴爆炸总时间、扩散半径两个维度来衡量碎裂现象,将实验探究与Comsol仿真分析相结合,得到影响液滴爆炸碎裂和最终液滴大小的参数.

关键词： 永磁同步风力发电机   混合势函数   稳定判据   暂态稳定性  

摘要： 永磁同步发电机(permanent magnetic synchronous generator,PMSG)作为海上风力发电的主要设备,是风电技术的重要发展方向。然而,PMSG在运行过程中,受到大扰动干扰会导致其暂态稳定性下降。因此,针对PMSG风机大扰动下的暂态稳定性阈值难以判定的问题,本文基于混合势函数理论,建立了PMSG风机系统简化后的混合势函数模型,并推导出PMSG风机在大扰动后的暂态稳定判据。通过仿真后的网侧电流波形和网侧功率波形验证了暂态稳定判据的准确性,并调整各参数数值以分析PMSG风机暂态稳定性与风机参数、故障深度、故障时间和风速的关联性。