燃气透平叶片表面颗粒沉积特性数值研究进展

污染物颗粒在燃气透平叶片表面及冷却通道内的沉积将影响透平叶片的冷却特性和安全服役寿命。国外许多研究机构对燃气透平叶片表面污染物颗粒沉积特性及其与叶片气膜冷却的相互作用机制进行了持续研究。本文首次系统总结了近年来燃气透平叶片表面污染物颗粒沉积特性数值研究进展,重点介绍了燃气透平叶栅流道内污染物颗粒的沉积机制、颗粒沉积和脱离物理模型以及颗粒沉积与透平叶片冷却特性相互作用的数值模拟方法和研究成果。基于当前研究热点和发展趋势,结合作者的研究经历,指出了国内在研发先进燃气轮机透平冷却结构时应注意的问题和方向,为高效、燃料适应性更广的燃气轮机技术自主开发奠定基础。     

颗粒材料三维应力路径下的接触组构特性

颗粒材料的宏观应力变形特征与其微观接触力、组构等紧密相关.一般而言,强接触系统属于颗粒内部体系的传力结构,其对应的组构张量是影响宏观应力性质的重要因素.细观数值方法(如离散单元法)能够反映物理试验的基本规律,并且可以方便地提取宏微观数据来研究颗粒体系的应力变形机制.采用离散单元法(discrete element method,DEM)进行一系列等$p$等$b$应力路径下颗粒材料的真三轴试验,在此基础上研究了三维应力路径下颗粒材料的宏微观力学参数的演化过程、三维组构张量与应力张量多重联系以及强接触体系反映的宏观应力特征.研究表明:颗粒体系偏应力峰值状态和临界状态均存在与加载路径无关的宏微观特征;三维应力路径下组构张量与应力张量存在非共轴性,但其联合不变量演化过程表现出加载路径无关的特征;与弱接触系统的组构张量相比,强接触系统的组构张量更能反映宏观应力张量的特征;强弱接触体系的组构张量对颗粒体系宏观响应的贡献不同,其分界点存在一定取值范围,但采用平均接触力较为简单合理.      

垂直旋转流场中单颗粒运动状态判别及受力分析

为研究单颗粒在旋转流场中的运动状态及受力情况,以毫米级球形颗粒为例,利用旋转流场颗粒运动装置,通过使用摄像机记录颗粒在流场中的运动轨迹以获取其运动参数,分析了不同转速和颗粒直径条件下颗粒的运动轨迹,拟合得到了颗粒运动状态判别公式以及颗粒运动轨迹公式,分析了颗粒在旋转流场中的受力情况。结果表明,颗粒在旋转流场平衡状态下运动状态主要分为两类,一类是未离开壁面保持静止,另一类是离开壁面保持稳定周向运动;颗粒进行周向运动的轨迹为椭圆形,并且圆心随着转速的增大靠近旋转中心,而随着粒径的增大靠近壁面;颗粒在旋转流场的运动过程中主要受到离心力和旋转科式力作用。     

2-硫代丁基-5-巯基-1，3，4-噻二唑Ag[I]修饰的钼硅酸盐纳米颗粒的制备及摩擦性能

以合成的2-硫代丁基-5-巯基-1,3,4-噻二唑为配体,在醇-水体系中制备了Keggin结构钼硅杂多阴离子有机衍生物的纳米颗粒,以透射电子显微镜、扫描电子显微镜、傅立叶变换红外光谱仪、热分析仪等测试手段对此纳米颗粒的形貌、组成和结构进行了表征,并在机械式四球长时抗磨损试验机上考察了其摩擦学性能．分散型实验结果表明化合物在有机溶剂中分散性能良好,红外光谱表明所合成的纳米颗粒具有杂多酸Keggin骨架结构无机核,透射电镜分析表明颗粒平均粒径约为10nm,热分析娃示分解温度范围为200～300℃．作为新型纳米润滑油添加剂,在最佳添加质量分数为0．05％,负荷300N,摩擦时间30min,转速1450r／min的条件下,与空白相比磨斑直径减小27．9％,摩擦系数减小15．3％．     

CeO2基磨粒在化学机械抛光中的研究进展

CeO₂由于其适当的机械性能及高的化学活性,更重要的是其对Si₃N₄/SiO₂的高选择性去除,使其被广泛应用于浅槽隔离化学机械抛光工艺中。本文论述了CeO₂基抛光液的抛光机制的研究进展,从CeO₂磨料的形貌尺寸、晶体结构、力学性能方面分析了磨料性质对抛光性能的影响,并进一步讨论了CeO₂基研磨颗粒及相关辅助抛光技术在CMP应用上的研究进展。以此为CeO₂基磨料的可控制备及新型抛光技术的发展提供借鉴,并希望能够促进CeO₂基研磨颗粒在抛光工艺中作用机制的揭示,使CeO₂抛光液更广泛地应用于材料的平坦化处理中。     

冀北滦平地区中生代火山岩中单颗粒锆石的稀土元素特征及启示

通过对滦平地区中生代火山岩中锆石的稀土元素分析,表明髫髻山组顶部火山岩样品中锆石δEu的均值为0.49,（Lu/Gd）N的均值为21.87;然而,土城子组顶部层位、底部层位和张家口组底部层位火山岩样品中锆石的δEu均值分别为0.15,0.06和0.09,（Lu/Gd）N的均值分别为14.51,15.66和16.25.反映了土城子组中锆石的稀土元素特征与张家口组中锆石特征的一致性,而与髫髻山组中的锆石有较大的区别,表明土城子组与张家口组中的火山岩有明显的亲缘性和一致性.结合同位素测年结果和锆石的阴极发光特征,可以认为： 该地区的髫髻山组与土城子组之间不仅时间间隔长,而且火山岩的源区也有较大的区别;土城子组与张家口组之间不仅在时间上基本连续,而且火山岩的源区也有明显的一致性;该分析结果暗示了滦平地区的土城子组与张家口组之间不存在时间的间断和大的构造界面,是相同（或相近）地质背景下形成的,即二者之间应不存在构造转换界面和J3-K1界面.研究表明,在壳源岩浆锆石的稀土元素分析中,（Lu/Gd）N,δEu是相对稳定的、有指示意义的两个重要参数;壳源岩浆锆石的∑LREE的值变化范围较大,尤其是La的丰度变化范围较大,所以在锆石的稀土元素分析中,与La相关的各种比值的指示意义并不明显.     

碳包覆纳米金属颗粒的合成研究进展

碳包覆纳米金属颗粒是继富勒烯和碳纳米管之后的又一新型纳米碳材料,在许多领域具有广泛应用前景。本文综述了碳包覆纳米金属颗粒的合成方法,包括：电弧放电法、化学气相沉积法、热解法、液相浸渍炭化法和炭凝胶爆炸法等,简述了形成机理,总结了各自的优缺点,并指出将来的发展方向。     

以树形分子为模板制备银纳米颗粒

以硝酸银为原料,硼氢化钠为还原剂,PAMAM树形分子为模板兼稳定剂,制备出粒径分布范围在4～7mm的银纳米颗粒．实验发现,其他条件相同时,银纳米颗粒的粒径随着Ag^ ／树形分子摩尔比的增加而增加,并且树形分子代数越高,所起的模板作用越显著．还研究了溶液pH值的影响,发现当溶液pH值在7左右时,可以制得粒径较小、分散性较好的银纳米颗粒．用紫外-可见光谱,透射电镜(TEM)以及原子力显微镜(AFM)等测试手段对所制得的银纳米颗粒进行了表征．     

氯化银立方体微晶乳剂和{100}面扁平微晶乳剂的甲酸盐掺杂增感

将甲酸盐掺杂在乳剂微晶不同位置处,制备成氯化银立方体微晶乳剂和{100}面扁平微晶乳剂.实验发现:作为正空穴捕获剂,适当计量的甲酸盐在不增加乳剂灰雾的前提下,可使上述乳剂的感光度提升3—8倍.甲酸盐在两种晶形乳剂的不同位置掺杂的研究结果显示,甲酸盐均匀掺杂可比表面掺杂获得更高的感光度.在两种乳剂中甲酸盐掺杂增感都可与其后的硫增感、硫加金增感以及光谱增感协同作用,进一步提升乳剂的感光性能.     

Mg-Fe-LDHs纳米颗粒的合成及其阴离子交换容量的研究

采用液相共沉淀法合成了镁铁型层状双氢氧化物(简称Mg-Fe-LDHs)纳米颗粒,考察了粒子形貌、化学组成、晶体结构、阴离子交换容量及原料配比的影响.结果表明,所合成样品为片状纳米颗粒,化学组成与原料配比基本一致.在所研究的原料配比范围内,产品中n(Mg):n(Fe)在2:1～4:1范围内,产品具有水滑石层状六方晶系结构.随n(Mg):n(Fe)从2:1增大到4:1,粒径增大(从37.9nm增大到61.2nm),六方晶格参数a降低(变化范围为0.317～0.310nm),而六方晶格参数c增大(变化范围为2.380～2.412nm),层间距增大(从0.793nm增大到0.804nm),阴离子交换容量增大(从0.52mmol/g增大到1.28mmol/g).