船舶机舱含油废水在膨胀石墨/活性炭复合吸附剂上的吸附研究

为分析吸附技术在船舶机舱含油废水处理中的可行性,本文通过化学活化法,分别选择KOH和酚醛树脂作为活化剂和碳源,在由溶液浸渍法制备膨胀石墨/活性炭复合吸附剂后,进行乳化油在制备试样上的吸附平衡和吸附动力学特性作分析。在25℃下,根据重量法的原理测试了乳化油在吸附剂试样上的吸附动力曲线,并通过拟合Lagergren准一级和准二级动力学曲线,确定吸附速率常数与初始吸附速度。在温度区间20℃～30℃,测试乳化油在试样上的吸附等温线后,比较Langmuir,Freundlich和Tempkin吸附等温方程预测吸附平衡数据的精度,并由Van′t Hoff方程计算了吸附平衡过程的焓变和熵变。结果表明,乳化油在复合吸附剂上发生物理吸附且在常温下就可自发进行,研究乳化油在复合吸附剂上的吸附动力学特性和吸附平衡可分别选用Lagergren准二级吸附速率模型和Tempkin吸附等温方程。膨胀石墨/活性炭复合吸附剂用于船舶机舱含油废水的处理具有良好的前景。     

船舶机舱含油污水用膨胀石墨/活性炭复合吸附剂试制

以蔗糖为碳源,以磷酸为活化剂,在浸渍比(磷酸质量/蔗糖质量)2.5、活化温度550℃下制备活性炭,在膨化温度900℃和膨化时间25s下制备膨胀石墨,复合膨胀石墨/活性炭吸附剂,并测试膨胀石墨密度0.02g/cm3～0.05g/cm3、乳化油流率0.07mL/s～0.6mL/s、吸附柱高度10mm～30mm时的吸油效果。结果表明:在吸附柱高度20mm、乳化油流率小于0.4mL/s时,0.1‰的乳化油经膨胀石墨成型密度为0.03g/cm3的复合吸附剂过滤后的含油量可低于0.005‰;膨胀石墨成型密度0.03g/cm3、乳化油流率0.4mL/s时,吸附柱高度20mm的处理污水含油量小于0.015‰的总处理量为10.35L,即单位体积吸附剂的乳化油处理量为0.3255L/cm3。因此,应根据船舶机舱油水分离器的技术要求,优化复合吸附剂含油污水处理流程。     

多孔吸附剂制备及其对高效氟氯氰菊酯分离研究

采用O/W型高内相乳液模板法合成多孔聚合物(PRs),经接枝改性制备了磁性疏水多孔吸附剂(HPRs),采用FT-IR、TGA、SEM、N_2吸附脱附等测试手段进行表征.结果表明:水油比为1∶5,正十二硫醇、盐酸多巴胺和Fe_3O_4用量分别为PRs质量的40μL/g(PRs)、10%和20%时,吸附剂HPRs对高效氟氯氰菊酯的吸附容量最大,达33.58 mg/g;吸附行为符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,为单分子层化学吸附.     

船用锅炉蒸汽余热吸附式空调的试验研究

吸附空调系统船用的关键是其供冷量能否适应船舶空调舱室热负荷的变化。在实验室中建立了由锅炉低压蒸汽驱动的五吸附床,制冷系统使用氨-复合吸附剂。根据夏季典型空调工况下计算的热负荷,实验研究了制冷系统供冷量与空调负荷变化之间的适配性。结果表明:系统供冷量除受循环冷却水和蒸汽的流量、温度的影响外,还受吸附床加热和冷却时间的影响;必须通过优化吸附床结构、调整吸附床的吸脱附时间,才能使蒸汽驱动的吸附制冷系统实用化。     

热真空再生型二氧化碳吸附剂的制备及性能研究

制备了一种热真空再生型CO2吸附剂,测试了其吸附容量,考察了温度和真空度对再生效率的影响。该吸附剂在绝对压力800Pa的低真空及60℃温度环境条件下,可稳定的再生,其再生1080次后吸附容量的老化率为初始值34.8g(CO2)/kg的5%左右,其性能和使用寿命可望满足密闭空间的使用要求。     

以船舶尾气为驱动热源的吸附制冰系统性能研究

为了提高单位质量吸附剂的吸附量,缩小吸附床的体积,并选择合适的化学吸附制冷工质对,在分析国内外吸附制冷系统研究进展的基础上,采用了多发生器吸附制冰系统。对系统中的关键部件吸附床内的单元管传热性能进行了研究,对单元管传热热阻对系统的影响进行了理论分析,同时还对减小各部分热阻的方法进行了探讨,基于此,对多发生器制冰系统进行了制冷性能研究。结果表明,烟气与单元管的对流换热热阻占总热阻的89%,而船舶尾气余热吸附制冰系统的性能参数可达25%。     

弹性复合阻振接头在邮轮通风管道中的减振性能研究

为探究弹性复合阻振接头在邮轮通风管道中的减振性能，利用弹性橡胶与质量阻振相结合的质量—阻尼复合阻振技术，设计开发了应用于通风管道中的弹性复合阻振接头，通过风机激励试验研究其在通风管道中的减振性能，得到弹性复合阻振接头在通风管道中的减振效果。试验结果表明：6款弹性复合阻振接头均能有效提高管道结构振动的阻振效果并拓宽阻振频率范围，并且能够降低激励源与管路系统之间的振动传递；在100-5000Hz频率范围内，弹性复合阻振接头的振动传递损失基本在10dB以上，在某些频段下能达到30dB以上，其中双橡胶复合阻振接头在低频中的减振效果最好。试验研究结果对于船舶通风管道的减振设计具有参考价值。     

船用余热吸附式空调系统性能的测试分析

应用蒸汽驱动的五个由氨-复合吸附剂作制冷工质构成吸附床的制冷空调测试平台,分析循环冷却水进口温度、冷剂的循环量、蒸发温度、加热蒸汽的温度与体积流率变化影响系统供冷量的特点.结果表明,降低循环冷却水进口温度、合理地调控制冷剂流量和提供合适温度和体积流率的蒸汽可提高系统的制冷量和系统运行的稳定性.系统采用电加热锅炉产生蒸汽驱动时,制冷系数(COP)约为0.16,而采用船舶废气锅炉产生蒸汽驱动的COP将可达到1.02.     

固态胺纤维制备及在密闭舱内吸附CO2性能研究

以聚丙烯腈纤维(PAN)为基体,通过水解、酰氯化及与聚乙烯亚胺(PEI)接枝反应制备得到多胺基型固态胺纤维.应用红外光谱仪、热重分析仪及扫描电子显微镜表征了纤维的官能团结构、热稳定性及表面微观形貌.在温度25.0℃、相对湿度80%、初始CO2浓度1.0%的条件下,测得纤维在30 min内对CO2的吸附量可达154.4 g/kg;105℃ 水蒸气再生10 min,循环吸附再生50次,纤维的再生效率为98.3%.     

船舶基座中复合减振结构应用实验研究

在船舶基座结构中设计了粘贴粘弹性阻尼层、插入空心阻振结构和填充颗粒等单一减振结构及多种复合减振结构基座结构振动加速度导纳为评价指标,采用振动传递实验对比研究了各种减振方式的减振效果。实验结果表明,粘贴阻尼层在分析频率内减振效果明显,最大减振效果达到了10 d B;在基座结构中简单地插入阻振结构,不仅没有阻振效果,反而使得振动增强;复合减振结构的减振效果优于单一减振结构,所设计的复合减振方案的减振效果达到14.05 d B。研究成果对船舶基座结构声学设计具有参考价值。     

机器鳕鱼胸鳍/尾鳍协同推进直线游动动力学建模与实验研究

设计了一种二自由度胸鳍/尾鳍协同推进的仿生机器鳕鱼,其胸鳍推进机构不仅能够单独实现前后拍翼运动、摇翼运动以及两者的复合运动,而且还可与尾鳍实现协同推进,进而分别建立了胸鳍单独推进、胸鳍/尾鳍协同推进时的水动力学模型。数值仿真及实验结果均表明,胸鳍复合运动与尾鳍协同推进时,仿生机器鱼游速最快,可达0.30 m/s,胸鳍摇翼运动推进时游速最低,仅为0.05 m/s,其他推进方式的游速介于二者之间,但均能够实现稳定的游动。与现有结果相比,所设计仿生机器鱼直线游动模态多样,稳定游速可选范围较宽,机动性较好。     

Numerical simulation of the spreading dynamic responses of the multibody system with a floating base

To simulate the dynamic responses of the multibody system with a floating base when the upper parts spread with a certain sequence and relative speed, the homogeneous matrix method is employed to model and simulate a four-body system with a floating base and the motions are analyzed when the upper parts are spread sequentially or synchronously. The rolling, swaying and heaving temporal variations are obtained when the multibody system is under the conditions of the static water along with the wave loads and the mean wind loads or the single pulse wind loads, respectively. The moment variations of each joint under the single pulse wind load are also gained. The numerical results showed that the swaying of the floating base is almost not influenced by the spreading time or form when the upper parts spread sequentially or synchronously, while the rolling and the heaving mainly depend on the spreading time and forms. The swaying and heaving motions are influenced significantly by the mean wind loads. The single pulse wind load also has influences on the dynamic responses. The torque of joint 3 and joint 4 in the single pulse wind environment may be twice that in the windless environment when the system spreads with 60 s duration.     

浮基多体系统展开动力响应的数值模拟（英文）

To simulate the dynamic responses of the multibody system with a floating base when the upper parts spread with a certain sequence and relative speed, the homogeneous matrix method is employed to model and simulate a four-body system with a floating base and the motions are analyzed when the upper parts are spread sequentially or synchronously. The rolling, swaying and heaving temporal variations are obtained when the multibody system is under the conditions of the static water along with the wave loads and the mean wind loads or the single pulse wind loads, respectively. The moment variations of each joint under the single pulse wind load are also gained. The numerical results showed that the swaying of the floating base is almost not influenced by the spreading time or form when the upper parts spread sequentially or synchronously, while the rolling and the heaving mainly depend on the spreading time and forms. The swaying and heaving motions are influenced significantly by the mean wind loads. The single pulse wind load also has influences on the dynamic responses. The torque of joint 3 and joint 4 in the single pulse wind environment may be twice that in the windless environment when the system spreads with 60 s duration.     

舰船摇荡运动数据采集及混沌特性分析

针对波浪中的舰船摇荡运动难以用微分方程进行描述的矛盾,提出了通过实船试验获取摇荡时历进而分析其机理的方法.详细介绍了舰船摇荡运动数据采集的设备、方法和步骤.对实测数据进行的定性分析和定量计算表明,所采集的实船摇荡时历是混沌时间序列,表明实际非规则波中的舰船摇荡运动具有混沌特性.     

基于SIMULINK的岸边集装箱起重机减摇系统仿真

在岸边集装箱起重机起升机构和小车运行机构模型的基础上建立简化的单摆模型,通过对模型的受力分析建立非线性方程.同时在MATLAB的SIMUUNK环境下对此模型进行动态仿真,达到通过控制小车的驱动力来控制吊具的摆角的目的.     

岸边集装箱起重机大车方向防摇的研究

为使老码头岸桥适应升级换代需要,提高生产效率,对岸桥大车方向防摇进行研究。分析岸边集装箱起重机在操作时的摇晃原因,提出解决方案,如优化大车驱动控制参数和上部结构设计方案,增加前大梁水平撑杆以及加强前大梁结构强度等,可以大大降低大车方向摇晃。     

干舷高度影响筒型基础平台拖航试验研究

文章以某筒型基础平台为研究对象,在拖航速度、筒的位置以及波浪条件一定的前提下,通过模型试验测定筒型基础平台在不同干舷高度下顺浪和逆浪拖航时在横荡、纵荡和垂荡方向上的加速度、筒内气压力和筒底水压力以及拖航中的拖缆力,通过对试验数据进行整理分析,研究不同干舷高度下筒型基础拖航的受力机理。试验结果表明,在拖航中,干舷高度的取值高于系缆点的位置和低于平台入水的自然干舷,并且必须保证有一定的水塞高度来防止筒型基础漏气引起的倾覆。对于该平台,取干舷高度为1.0m进行拖航是安全的。     

振弦式孔隙水压力计在真空预压工程中的长期工作性能

真空预压是一种在大面积深厚软黏土地基处理中有着广泛应用的排水固结方法。为获得地基加固过程中土体的固结度增长和变形情况,需要对真空预压过程进行监测。孔隙水压力是其中一项重要的观测项目,能够直接反映超静孔隙水压力的消散情况。孔隙水压力计主要分为开放式和密闭式两大类,对两种类型孔隙水压力计的测量原理进行分析,并通过现场试验对真空预压中常用的振弦式孔隙水压力计测头工作性能进行分析,提出提高长期稳定性及准确性的措施,包括采用饱和的致密的透水石和Ridley-type可冲刷的振弦式孔隙水压力计。     

海底振动管道局部泥沙冲刷数值研究

文章基于迎风有限元方法,对流动方程和泥沙输运方程进行求解,建立起振动管道与泥沙冲刷的耦合运动模型。模型中通过SST k-ω湍流模型对湍流效应进行模拟;管道振动和海床变形引起的不确定边界通过ALE方法进行实时追踪;模型考虑了悬移质输沙率以及推移质输沙率对底床变形的影响作用。数值模型首先与其他已发表的数据进行了比较,表明文章所建立的振动管道局部冲刷程序能够对冲刷深度进行较为准确地预测。文章利用所建数值模型进一步对海底振动管道局部冲刷问题开展了数值研究。相关数值分析结果表明:相对于固定管道的情况,管道振动对局部冲刷有较大的影响作用,管道的振动使管道局部最大冲刷深度增大,管道后方冲刷范围变宽,最大冲刷深度位置后移。     

前进速度对细长体在水中横向振动的影响(英文)

In this paper, the effects of forward speed on the lateral vibration of a slender structure in an infinite fluid are considered. By equating the bending stress of the structure with the hydrodynamic force acting on it, the equation which governs the fluid-structure interaction of a slender structure both vibrating and moving in water is obtained. Numerical results show that the influence of forward speed on the vibration of a slender structure in water is significant. It behaves like damping, reducing both natural frequencies and responses significantly.