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板式换热器板内两相流动分配特性分析及优化

制冷学报 2024年第1期45卷 46-54页

作者：魏文建徐国梁张志锋丁二刚王炎峰浙江水利水电学院先进换热与能源应用研究所杭州310018 丹佛斯板式换热器有限公司海盐315012 浙江盾安热工科技有限公司诸暨311835

气液两相流体板内均匀流动分配是影响制冷用钎焊板式换热器性能的重要因素。本文通过计算流体力学数值模拟软件对两相制冷剂R410A在人字波和点波板内流动分配特性进行了研究,对比分析了两种板型压力分布、速度分布和液相体积比分布,发... 详细信息

气液两相流体板内均匀流动分配是影响制冷用钎焊板式换热器性能的重要因素。本文通过计算流体力学数值模拟软件对两相制冷剂R410A在人字波和点波板内流动分配特性进行了研究,对比分析了两种板型压力分布、速度分布和液相体积比分布,发现人字波板压力、速度和液相分布相对均匀,板中心速度和液相分布略高于两侧,而点波板呈现进出口近侧流速显著高于远端而液相分布显著低于远端的分布特点。提出了用当量断面平均两相流量偏差和平均液相流量偏差对板内流动分配均匀性进行评价。结果表明:人字波板较点波板,气液两相侧向流动和分配较好,二者平均两相流量偏差分别为14.2%和39.6%,平均液相流量偏差分别为15.6%和41.3%。分析表明圆型点波结构流动方向上存在直通截面,侧向流动弱化,因气液流速差异导致两相过早分离,造成气相短路。能够控制直通截面大小和产生二次涡阶结构的“鱼鳞”点波结构可有效增强侧向扰动,改善点波板的气液两相表面流动和分配均匀性,其平均两相流量偏差和平均液相流量偏差分别为7.6%和8.9%。

关键词：均匀分配数值模拟板式换热器蒸发器制冷剂

纳米纤维素改性酚醛树脂对碳纸电化学性能的影响研究

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中国造纸 2024年第8期43卷 94-99页

作者：闻斌费郑家豪黄依可郭大亮李荣年王虹沙力争赵会芳李静浙江科技大学环境与资源学院浙江杭州310023 浙江鹏辰造纸研究所有限公司浙江杭州311215

本研究探究了以纳米纤维素为酚醛树脂改性剂和成孔剂制备的质子交换膜燃料电池(PEMFCs)用碳纸性能,分析了纳米纤维素添加量对碳纸电阻率、透气性及机械强度等指标的影响,并测试了改性碳纸制备的电池性能。结果表明,与未改性碳纸相比,纳... 详细信息

本研究探究了以纳米纤维素为酚醛树脂改性剂和成孔剂制备的质子交换膜燃料电池(PEMFCs)用碳纸性能,分析了纳米纤维素添加量对碳纸电阻率、透气性及机械强度等指标的影响,并测试了改性碳纸制备的电池性能。结果表明,与未改性碳纸相比,纳米纤维素添加量为0.20 g的改性碳纸电阻率降低了26.35%,其制备的PEMFCs功率密度峰值提高了81.56%,为325 mW/cm2,纳米纤维素改性酚醛树脂明显实现了碳纸与燃料电池性能的整体提升。

关键词：质子交换膜燃料电池碳纸纳米纤维素酚醛树脂

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汽车漆面缺陷高精度检测系统

吉林大学学报（工学版） 2024年第5期54卷 1205-1213页

作者：陆玉凯袁帅科熊树生朱绍鹏张宁浙江大学动力机械及车辆工程研究所杭州310014 浙江吉利汽车有限公司杭州310051 燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 龙泉产业创新研究院浙江龙泉323700

汽车涂装过程中产生的漆面缺陷影响着整车外观质量,针对人工检测存在漏检、低效以及传统检测方案的高实施成本等问题,提出了一种基于改进YOLOv7算法的汽车漆面缺陷检测系统。构建了汽车漆面缺陷数据集,共有4023张图像,其中包含5种常见... 详细信息

汽车涂装过程中产生的漆面缺陷影响着整车外观质量,针对人工检测存在漏检、低效以及传统检测方案的高实施成本等问题,提出了一种基于改进YOLOv7算法的汽车漆面缺陷检测系统。构建了汽车漆面缺陷数据集,共有4023张图像,其中包含5种常见汽车漆面缺陷;针对YOLOv7算法在微小缺陷上检测精度不足的问题,在原网络中引入了GAM注意力机制和SPPFCSPC模块,用于提高算法对微小缺陷特征的提取能力,同时采用改进的ELAN模块对网络结构进行改进,减少网络过深造成的小目标信息丢失问题,保证在减轻网络模型的同时提高网络对微小特征的识别精度;实验结果表明:本文方法大幅提升了对微小漆面缺陷的检测性能,缺陷的平均检测精度达到了88.9%,与多种算法相比检测精度最高。

关键词：车辆工程汽车漆面缺陷检测深度学习

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超音速火焰喷涂WC基抗空蚀涂层研究进展

材料导报 2024年第S1期38卷 564-569页

作者：袁轩刘伟魏鑫王明明张凯张磊陈小明杭州江河机电装备工程有限公司浙江省水利水电装备表面工程技术研究重点实验室杭州310024 水利部杭州机械设计研究所水利机械及其再制造技术浙江省工程研究中心杭州310024 水利部产品质量标准研究所杭州310024

在流体环境下工作的部件,由于空化导致的侵蚀、冲蚀和腐蚀会严重影响其服役时间。WC基材料由于其高硬度和化学稳定性,在这种条件下表现出高抗降解性。目前,WC基材料主要通过超音速火焰喷涂技术沉积在组件上。涂层组分、原料粒径以及喷... 详细信息

在流体环境下工作的部件,由于空化导致的侵蚀、冲蚀和腐蚀会严重影响其服役时间。WC基材料由于其高硬度和化学稳定性,在这种条件下表现出高抗降解性。目前,WC基材料主要通过超音速火焰喷涂技术沉积在组件上。涂层组分、原料粒径以及喷涂工艺参数对这些涂层的性能有显著影响。本文综述了超音速火焰喷涂WC基涂层的抗空蚀性能与工艺因素、粉末尺寸及工况因素的关系,对超音速火焰喷涂WC基涂层抗空蚀性能研究的进一步发展进行了展望。

关键词：超音速火焰喷涂 WC 空蚀腐蚀

基于最大李雅普诺夫指数异常感知和CatBoost识别的机械密封失效模式层次化诊断框架

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工程热物理学报 2024年第1期45卷 93-100页

作者：侯耀春周昶清武鹏何伟挺赵奂芃黄文君吴大转浙江大学能源工程学院化工机械研究所杭州310027 浙江中控技术股份有限公司杭州310053 浙江大学控制科学与工程学院杭州310027

离心泵在现代工业生产中具有广泛的应用,其运行状况和健康程度直接影响着整个系统的能耗、效率和安全。机械密封泄漏或损坏是水力旋转机械最典型的故障之一,与机封失效相关的泵类设备故障问题直接影响系统总体的可靠性和安全性。为此,... 详细信息

离心泵在现代工业生产中具有广泛的应用,其运行状况和健康程度直接影响着整个系统的能耗、效率和安全。机械密封泄漏或损坏是水力旋转机械最典型的故障之一,与机封失效相关的泵类设备故障问题直接影响系统总体的可靠性和安全性。为此,本论文研究了一种基于最大李雅普诺夫指数异常感知和CatBoost识别的机械密封失效模式层次化诊断框架。首先,对采集的机械密封处振动信号序列提取其最大李雅普诺夫指数,并基于模糊统计法和指派法设计Type-1模糊逻辑,从而实现对机械密封故障的异常检测和感知。接着,一旦检测到机封异常,再从原始振动信号中提取多尺度模糊熵,联同最大李雅普诺夫指数一起输入到CatBoost模型进行机械密封失效模式识别和诊断。最后,基于实际实验数据对所提出的层次化诊断框架进行了验证。结果表明,所提出的方法对机封故障的异常检测精度达到100%,CatBoost模型的机封失效模式识别率达到99.66%,其精度和鲁棒性均好于支持向量机、AdaBoost、深度神经网络等智能模型。

关键词：机械密封异常感知故障模式识别最大李雅普诺夫指数模糊理论 CatBoost模型

20MnCrS5真空低压渗碳气淬多场耦合模拟分析

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表面技术 2024年第15期53卷 194-205页

作者：张泽宇邓小虎凡园园王会珍周乐育徐跃明巨东英天津职业技术师范大学机械工程学院天津300222 宁波天安(集团)股份有限公司浙江宁波315700 北京机电研究所有限公司北京100083 埼玉工业大学日本深谷3690293

目的采用试验研究、模拟计算和理论分析相结合的手段,对20MnCrS5齿轮钢真空低压渗碳过程的组织性能演变机理进行研究。方法引入符合真空渗碳强渗、扩散交替进行的扩散边界条件,并修正硬度计算方程,开发真空低压渗碳高压气淬过程仿真模... 详细信息

目的采用试验研究、模拟计算和理论分析相结合的手段,对20MnCrS5齿轮钢真空低压渗碳过程的组织性能演变机理进行研究。方法引入符合真空渗碳强渗、扩散交替进行的扩散边界条件,并修正硬度计算方程,开发真空低压渗碳高压气淬过程仿真模型。分别建立ϕ15mm×100mm圆棒试样二维轴对称和三维实体有限元模型,对20MnCrS5圆棒试样不同工艺参数下真空渗碳过程进行模拟仿真,开展真空渗碳试验与仿真分析化研究。结果二维轴对称模型和三维实体模型计算精度接近,可以代替三维模型,提高计算效率。不同工艺参数真空渗碳过程得到的模拟和试验结果吻合较好,验证了改进模型和方程的可用性,并对不同工艺条件下碳浓度、组织和性能演变规律进行了研究。而后将模型应用到德国FZG(Forschungsstelle für Zahnräder und Getriebebau)标准齿轮样件,对其真空渗碳过程进行了模拟,结果可较好地反映齿轮不同位置碳浓度分布的特点,进一步验证了模型的准确性。结论通过本研究,揭示了20MnCrS5齿轮钢真空低压渗碳过程的组织性能演变机理,并为复杂零部件真空渗碳过程工艺开发提供了新的思路。

关键词：真空渗碳数值仿真 COSMAP 碳含量硬度 20MnCrS5齿轮钢

制备方法对InZr复合氧化物/SAPO-34催化剂CO_(2)加氢制备低碳烯烃性能的影响

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燃料化学学报（中英文） 2024年第6期52卷 790-799页

作者：郭帅冯礼奎于志勇许狄刘凯迪宋小宁程一杰曹求洋王光辉定明月杭州意能电力技术有限公司浙江杭州310014 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院浙江杭州310014 武汉大学动力与机械学院湖北武汉430072

低碳烯烃是重要的化工原料,乙烯更是作为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志,使用CO_(2)催化加氢制备低碳烯烃是实现CO_(2)高值化利用的重要途径。在众多催化剂中,InZr复合氧化物/SAPO-34催化剂因其高低碳烯烃选择性和高稳定性展... 详细信息

低碳烯烃是重要的化工原料,乙烯更是作为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志,使用CO_(2)催化加氢制备低碳烯烃是实现CO_(2)高值化利用的重要途径。在众多催化剂中,InZr复合氧化物/SAPO-34催化剂因其高低碳烯烃选择性和高稳定性展现出潜在的研究和应用前景。本工作研究了不同制备方法对InZr复合氧化物/SAPO-34催化剂CO_(2)加氢制备低碳烯烃的影响,结果表明,共沉淀法制备的催化剂具有最高的催化活性,溶胶凝胶-沉积法制备的催化剂具有最高的低碳烯烃选择性,并结合多种表征手段揭示了InZr复合氧化物/SAPO-34催化剂内在构效关系。

关键词： CO_(2)催化加氢低碳烯烃 InZr复合氧化物 SAPO-34 构效关系

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基于改进PIV技术的库区滑坡涌浪试验研究

水利水电科技进展 2024年第2期44卷 30-36页

作者：孟珍珠胡林生沈优蔡崇杰谷静浙江水利水电学院南浔创新研究院浙江杭州310018 淮安市水利勘测设计研究院有限公司江苏淮安223005

针对滑坡涌浪试验中内部运动场数据缺乏的问题,采用改进的粒子图像测速技术搭建滑坡涌浪试验平台,选取理想黏塑性材料卡波普作为滑坡材料,通过示踪粒子荧光染色技术对滑坡体和水体两相进行区分,实现了两相内部流态的同步观测,并解析出... 详细信息

针对滑坡涌浪试验中内部运动场数据缺乏的问题,采用改进的粒子图像测速技术搭建滑坡涌浪试验平台,选取理想黏塑性材料卡波普作为滑坡材料,通过示踪粒子荧光染色技术对滑坡体和水体两相进行区分,实现了两相内部流态的同步观测,并解析出相应的速度场矢量图,进而基于速度场数据计算了入水滑坡体质量和平均速度的变化曲线,并分析了两相耦合过程中的动量变化过程线。研究结果表明滑坡和水体两相的动量变化趋势与滑坡体入水动量具有较高的相关性,可为两相耦合的动量转换机理理论研究提供更加复杂、多元的数据支撑。

关键词：滑坡涌浪粒子图像测速技术速度场黏塑性材料卡波普

核电主蒸汽阀站中电磁先导阀的动态响应仿真研究

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机电工程 2024年第5期41卷 894-900,932页

作者：刘闯臧家林张福海金志江钱锦远浙江大学化工机械研究所浙江杭州310027 核电运行研究(上海)有限公司上海200120 浙江大学温州研究院浙江温州325036

针对核电主蒸汽阀站中关键部件之一——大气释放阀前置隔离阀在实际工况中常出现响应超时的问题,采用数值仿真软件Fluent中的动网格以及用户自定义函数技术,对控制其启闭过程的电磁先导阀动态响应过程进行了研究。首先,研究了电磁先导... 详细信息

针对核电主蒸汽阀站中关键部件之一——大气释放阀前置隔离阀在实际工况中常出现响应超时的问题,采用数值仿真软件Fluent中的动网格以及用户自定义函数技术,对控制其启闭过程的电磁先导阀动态响应过程进行了研究。首先,研究了电磁先导阀中先导结构的动态响应过程以及阀杆的受力情况;然后,研究了电磁先导阀中主阀的动态响应过程以及主阀泄压时阀内的压力和速度分布情况;最后,综合两个动态过程,分析了电磁先导阀整阀的运动时间。研究结果表明,电磁先导阀的运动时间为8.5 ms,其中先导结构的运动时间占比较小,85%的时间集中在电磁先导阀主阀动作过程。该研究结果可对前置隔离阀响应时间的优化提供参考。

关键词：前置隔离阀主蒸汽阀站动网格用户自定义函数动态响应电磁先导阀