摘要：为提高刚玉-尖晶石质浇注料的性能,以活性MgO为结合剂,板状刚玉、活性氧化铝微粉和乳酸铝为主要原料,制备了刚玉-尖晶石质浇注料,研究了活性MgO加入量(加入质量分数分别为1%、3%、5%和7%)对刚玉-尖晶石质浇注料物理性能及抗渣性能的影响,结合显微结构和物相组成变化,分析了活性MgO加入量对其性能影响机制。结果表明:1)浇注料养护和干燥后的强度随活性MgO加入量的增加而增加,而显气孔率呈下降趋势。2)经1 600℃热处理后,浇注料的强度随着活性MgO加入量的增加而降低,加热永久线变化逐渐增大,浇注料的抗渣侵蚀性能减弱,抗渣渗透性能呈先增强后减弱的趋势。3)当活性MgO加入量为3%(w)时,活性MgO结合刚玉-尖晶石质浇注料表现出最佳的综合性能。

摘要：针对耐火砖表面的缺陷检测问题,提出了一种利用光栅投影轮廓术进行表面缺陷检测的方法。利用投影仪投影光栅图案到耐火砖表面,工业相机采集投影在耐火砖表面的光栅投影图像并采用六步相移法对其进行解码,获得包裹相位。利用三频外差法进行相位展开并消除跳变误差,得到绝对相位;再利用缺陷处绝对相位的异常变化,对绝对相位进行求梯度的计算得到缺陷边缘;对图像进行形态学处理,准确的识别表面缺陷。实验结果表明:将光栅投影轮廓术与图像处理相结合的方法,可以准确地、高效地检测出耐火砖表面的缺陷,能很好地满足对耐火砖表面多种缺陷的检测要求。

摘要：石蜡(PA)作为相变储能的储能介质因导热系数低限制了其在工业领域的应用,重点探究不同功能化石墨烯与石蜡共掺对复合相变材料(CPCM)热导率及玻璃化转变温度的影响,建立了纯十八烷体系模型、未功能化石墨烯(GN)以及分别接枝羟基(—OH)、氨基(—NH_(2))和羧基(—COOH)官能团的石蜡/功能化石墨烯复合体系模型。使用非平衡分子动力学方法得出了材料的热导率、玻璃化转变温度。通过计算体系结构参数,从均方位移、径向分布函数分子层面阐释了材料热力学性能增强的内在机理。结果表明:各项石蜡复合相变材料体系热性能均有不同幅度的提升,其中PA/GN-NH_(2)在热力学性能上较其他掺杂体系提升最为明显,其热导率较掺杂前提升了69.19%、玻璃化转变温度提升了2.3%;从均方位移(MSD)可以看出,GN的引入提高了玻璃化转变温度,增强了体系的稳定性,尤其以GN-NH_(2)最为明显,玻璃化温度达到307K,从径向分布函数看出,添加GN可以显著改变烷烃分子有序度,改善热输运效果。所得结果可为复合相变材料的掺杂设计、性能调控提供理论支持。

摘要：旨在强化酶催化大豆油的甘油解反应为甘油二酯油的工业化生产提供技术支持,以大豆油和甘油为原料,液体脂肪酶为催化剂,利用微通道反应器制备甘油二酯油。通过单因素实验考察了液体脂肪酶用量、大豆油与甘油质量比、反应温度、反应时间对反应粗产物中甘油二酯质量分数的影响,设计中试放大实验考察工艺的稳定性,并采用分子蒸馏对中试粗产物进行纯化。结果表明:甘油二酯油制备的最佳工艺条件为液体脂肪酶(10 000 U/mL)用量3%(以大豆油质量计)、大豆油与甘油质量比10∶1、反应温度50℃、反应时间9.0 s,在此条件下粗产物中甘油二酯的质量分数达44%;经中试实验放大后,粗产物中各组分(游离脂肪酸、单甘酯、甘油二酯和甘油三酯)的质量分数无明显变化,甘油二酯的质量分数为42%,反应可在微通道反应器中连续进行;经分子蒸馏纯化后,产物中甘油二酯的质量分数达到48%。综上,通过微通道反应器可以实现液体脂肪酶催化大豆油甘油解制备甘油二酯油的连续化生产,且该方法稳定性较好。

摘要：基于“材料性能学”课程综合性、理论性与实践性强的特点,提出以培养材料科学与工程应用领域技术人才为导向,全面实施“专业认知能力-技术应用能力-创新实践能力”三个培养层次的案例式教学,强化学生“宏观性能-微观设计-工程应用”辩证思维的创新意识和科学精神。特别是紧密结合科技创新以及人工智能(AI)技术,将科研成果形成教学案例,深化科教融合;与此同时,引导学生利用KimiChat等AI智能工具开展研究性学习。通过充分挖掘教学案例中的思政元素,将科技前沿进展、材料性能教学及课程思政(科-教-思)三者有机融合,从而实现“传道授业”与“立德树人”并行发展,为培养高层次创新人才提供新思路。

摘要：圆管螺旋流水力输送物料仓系统将管道水力输送技术和螺旋流输固机理相结合,减少了水质污染、管道易堵塞磨损和耗能高等缺点。通过物理模型试验,研究了多种水流、边界因子对物料仓输送速度的影响。结果表明:系统中局部起旋管导流条安放角为45°时物料仓的输送速度最高,随着流量的增大输送速度增大,而随着物料密度的增大,物料仓的输送速度呈现减小的趋势。研究结果揭示了水流流量、物料仓密度对物料仓输送速度的影响程度,为圆管螺旋流水力输送物料仓系统的优化设计提供一定参考。

摘要：热电制冷技术广泛应用于散热、除湿等领域,具有节能环保的优点。针对电器柜的除湿装备效率低下、速率缓慢,严重影响设备的正常运转,对空气温湿度调节机冷端结构进行建模设计以及换热除湿数值分析,重点在翅片结构优化设计,以及进口风速、制冷温度等环境参数控制。结果表明当入口风速为3 m/s、冷端温度为-15℃时,冷凝器存在最佳结构设计尺寸,即翅片长度420 mm、翅片间距5.6 mm、翅片厚度2 mm,冷凝器能达到湿空气最低含湿量为0.0245 g/kg,进出口最大温差为21.6℃。

摘要：氧合器内部流体的运动特性对其性能有重要的影响,为了研究与评估膜式氧合器的性能,使用计算流体力学(CFD)对膜式氧合器简化模型进行了流体动力学分析。文中基于压降试验建立了各向同性多孔介质模型,采用标准k-ε湍流模型在2.0~6.0 L/min范围内,对不同流量下膜式氧合器内部流场进行宏观计算分析;同时又利用CFD微模型对膜式氧合器内部的实际微流动进行微观评估分析。经过大量的模拟计算得到了血液速度、压力、壁面切应力及微观切应力分布云图,并对这些云图进行了详细的分析研究。结果表明:在流量2.0~6.0 L/min范围内,各向同性多孔介质模型的模拟计算结果与试验结果基本一致,但是随着入口流量的继续增加试验结果有远大于模拟结果的趋势;血液损伤大多发生在除氧合室和变温室以外的流道中,尤其是在出口、入口及中间管道与氧合室、变温室交界处。文中研究为膜式氧合器的设计优化提供了依据。

摘要：血细胞损伤是影响膜式氧合器综合性能的重要因素之一。为了提高膜式氧合器的综合性能,对膜式氧合器进行流体动力学分析、溶血估算。基于压降实验建立多孔介质模型,采用标准κ-ε湍流模型在入口流量为2.0~6.0 L/min范围内,对不同流量下膜式氧合器内部流场进行计算分析,并在此基础上利用正交试验对膜式氧合器的结构参数进行优化设计。结果表明:优化后进出口总压降减少了24.1%,最大湍流强度降低了22.9%,最大壁面剪切应力减少了45.5%,中间截面的最大标量剪切力减少了31.1%,最大流速降低了9.9%,出、入口以及中间管道中的血液损伤得到了明显改善;优化前后标准溶血参数值(normalized index of hemolysis,NIH)范围由0.00285~0.0129 g/100 L变为0.00244~0.00446 g/100 L,膜式氧合器的总体溶血性能也得到了明显提高;该结构优化大大降低了血细胞损伤的形成可能,为新型长效膜式氧合器的开发与应用提供了理论支撑。

摘要：基于热电制冷的温湿度调节机的制冷和除湿性能主要受其热端散热性能的制约。为了探究热电制冷式温湿度调节机热端散热性能的影响因素,该研究在实际项目的基础上设计了三组实验,分别用于探究风机安装方式,风速大小以及散热翅片间距对其散热性能的影响。结果表明,在所研究的六种风机安装方式中,单风扇单侧吹风的安装方式在实际工程中可以达到相对最佳的散热效果,且其最适宜的风速为5 m/s,最佳散热翅片间距为4 mm,于实际工程来说具有重要的参考意义。