孔式环形射流粉液混合实验台的搭建

设计并搭建了孔式环形粉液混合实验台,用以研究新结构的混合效果。该实验台不仅可以模拟现场不同流量下环形射流喷腔负压值的变化情况、粉末吸出量和混合情况,并输出实时的压力变化曲线,同时对孔式环形粉液混合器的关键部分采用分段式安装,可以方便地改变优化后的关键结构尺寸,为将来研究不同结构尺寸对混合效果的影响提供实验支持。通过实验得到混合器动量和能量方程的修正系数。     

装有静态混合器的环管反应器中高粘度催化剂的混合特征研究

本文研究了在装有静态混合器的环管反应器中高粘度催化剂的混合特征,探讨了在有内构件的情况下循环速率、雷诺数大小以及催化剂粘度对混合时间的影响,说明在环管反应器中使用静态混合器对提高高粘度催化剂的混合效果十分有利.     

低压大流量气液两相混合器雾化性能实验

以新型草酸二甲酯加氢制乙二醇混合器为研究对象,要求混合器内喷嘴流量为3 400 kg/h,喷嘴压降为300 kPa,气液两相混合雾化粒径小于200μm。通过喷嘴雾化性能研究,设计制造了一种低压大流量小粒径喷嘴,得到了喷嘴平均粒径为250μm。运用气液两相对喷粒径二次破碎原理,通过实验及CFD数值模拟,获得了喷嘴液相与高速气相对喷的最佳角度,实现了气液两相混合雾化平均粒径为150μm的要求,为草酸二甲酯加氢制乙二醇混合器提供了设计依据。     

微小凹坑阵列电液束加工技术研究

本课题拟采用电液束加工方法实现凹坑阵列的加工。本课题拟采用照相电解加工工艺,制作出符合尺寸要求的平板阴极。其次将平板阴极和工件装夹在电解加工机床上,调整好加工间隙;最后利用电解液循环系统,调整电解液压力、电参数和加工时间,接通电源进行凹坑阵列的电液束加工。     

基于泊松亮斑效应的紫外曝光制备纳米针尖阵列

使用电子束曝光或者聚焦离子束设备制备纳米针尖,虽然精度高但不能大面积快速制备;使用紫外曝光设备可以大面积快速制备,但制备精度达不到纳米量级。该文基于泊松亮斑效应,提出在常规紫外曝光设备中制备大面积、可控的纳米针尖阵列的方法。通过调控掩膜版图形和曝光剂量得到了直径小于100 nm的光刻胶的纳米针尖阵列,然后用反应离子刻蚀将光刻胶图案转移到硅衬底上得到了直径小于50nm、径高比达1∶10的超细纳米针尖阵列。泊松亮斑曝光能极大地提高紫外曝光机的分辨率,该方法可操作性强并可大面积制备,是一种可行的曝光技术。     

微流控芯片设计和应用

设计并制作了10种不同结构的玻璃微流控芯片。向微混合器中通入NaOH的水溶液和酚酞的乙醇溶液,借助体视显微镜(CCD)拍摄微通道中两流体的颜色变化,并测定红色液流的宽度,计算出各种结构微混合器的混合程度。最终优选出连续半圆结构、圆柱结构、扇形结构的3种微混合器,其混合程度均为100%。该实验的进行,大大提高了学生的创新能力,为学生进行科研工作打下了良好的基础。     

同心管侧向对流式气液混合器设计与实验

气液混合器是保障室内用空气、水成功模拟气、油生产过程中流型的关键设备。本文理论分析了空气与水的混合,对比研究了常用的三类混合器的结构和混合方式,基于井筒油气两相流实验教学装置的特点,运用三维绘图软件UG NX,设计了一种多孔喷管和四通在同一中轴线的同心管侧向对流式混合器,利用求取气泡最大比表面积的方法,获得最优的结构参数,利用高速摄像机开展流型测试。结果表明:该混合器结构简单、混合面积达6 152 mm~2,气泡最大比表面达0.94 mm~2/mm~3,在0～250 L/h气体流量范围内可获得稳定的泡流,在300～800 L/h气体流量范围内可获得稳定的段塞流,方便学生操作和进行流型学习;利用气泡最大比表面积法优化气液混合器结构是可行和可靠的,可推广应用。     

样板相配件中斜面的测量方法

钳工锉削中经常会遇到斜面加工,如何保证斜面的精度,除了有良好的加工技能外测量尤为重要.本文主要介绍了用量棒间接测量来保证斜面尺寸;正弦规的使用和通过正弦规的测量来保证斜面的尺寸和对称.熟练的使用这些测量方法使我在实训练习中和多次技能比赛中获得较好的效果.     

喷雾式反应器喷嘴性能测试实验平台及软件开发

建立了喷嘴的雾化性能测试实验平台,测试了不同结构尺寸喷嘴的流量特性、雾化锥角、体积平均粒径和索特尔平均粒径的变化情况,从而得到最优化的喷嘴结构。根据实验数据,编写了喷嘴的选型软件,使用该软件选型喷嘴效率高,性能参数符合喷雾反应装置的要求。该实验平台及软件的开发为学生开展创新活动提供了最先进的基础设施,能开拓学生国内外先进化工设备的理念,又能为该反应装置的研究提供重要的线索和手段。     

ANSYS Workbench仿真平台在支架优化设计中的应用

计算机辅助工程分析软件ANSYS Workbench提供了全新的协同仿真环境,其数据接口兼容众多主流三维建模软件,可实时进行数据共享与传递。利用三维建模软件SolidWorks建立某车辆制动转向支架实体模型,并将模型通过数据接口导入ANSYS Workbench。使用软件静力学模块进行有限元分析,在优化设计模块中通过改变支架结构尺寸进行参数化优化,以获取承受特定载荷下最小结构重量的尺寸方案。基于仿真平台的有限元分析与优化设计,既缩短了研发时间,又降低了生产成本,产生了明显的经济效益。