关键词： 液滴   高温球面   气膜   表面张力   数值模拟  

摘要： Leidenfrost现象是液滴撞击高温壁面时产生的物理现象,广泛存在于电子工程、机械工程、动力工程和化学工程等领域,然而现有研究多数针对平面上的Leidenfrost现象,针对高温曲面的研究甚少,如高温球面.为了探究液滴撞击高温球面的动力学特性及传热特性,采用数值模拟方法研究了液滴撞击高温球面引起的Leidenfrost现象.从液滴与气膜形态以及壁面热流密度与压力分布等方面,分析了Leidenfrost现象,探究了液滴、气膜和热壁面之间的相互作用规律,发现气膜厚度较薄处,壁面热流密度较高,且液滴与壁面间的蒸汽在排出时会形成泊肃叶流,从而影响排气速度.随后,进一步研究了液滴撞击速度、液滴尺寸、壁面温度等因素的影响.研究结果表明,撞击速度和液滴尺寸的增加都可以增强液滴的铺展从而增强传热,但二者在气膜变化上有所不同,撞击速度的增加会导致排气加快,中心气膜厚度降低;液滴尺寸的增加则会使中心气膜厚度升高.由于液滴初始撞击动能不变,壁面温度的改变对液滴铺展趋势的影响不大,但壁面温度升高会加大液滴吸热量,使得蒸发速率加快,从而导致气膜中心厚度增加.

关键词： 深度学习   教-学-评”一体化   表面张力   评价  

摘要： “教-学-评”一体化强调教学、评价与反馈结合,通过科学评价指导教学,提升教学质量,发展高阶思维,促进学生深度学习。评价贯穿教学全程,通过多种方式了解学生学习状况,及时调整教学策略,促进学生思维进阶。

关键词： 表面张力   火柴   点亮   星星   夜空  

摘要： 让我们用火柴星星来装饰夜空吧!可是,火柴怎么变成星星呢?火柴星星是怎么形成的?火柴干燥又容易吸水,弯折的部分遇到水会逐渐张开。同时,水的表面张力也将火柴向四周推开,火柴星星就大功告成啦!

关键词： 水库   测压管   灵敏度试验   浸润线   分析  

摘要： 某水库工程长期处于涉水环境,受到高水头作用,坝体损坏严重,掌握坝体结构内部的渗流状态具有重要意义,利用测压管监测水库的渗流稳定显得尤其重要。测压管靠管中水柱的高度来表示渗透压力的大小,可用来监测坝体浸润线、渗压压力、地下水位及绕坝渗流等,广泛应用于水利、石油、化工、工程机械制造、煤矿等行业。阐述了测压管的埋设、灵敏度试验,对测压管水位进行观测,通过对浸润线的分析,判断水库的安全性。

关键词： 湿润剂   质量分数   复配湿润剂   表面张力   沉降时间   降尘  

摘要： 为提升煤层注水的降尘效果,以马兰煤矿8号煤层为研究对象,采用表面活性剂复合技术,设计复合湿润剂作为注水添加剂,系统评估其在煤层湿润和降尘效能方面的应用潜力。选择月桂醇磺基琥珀酸单酯二钠(AK-201A)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)作为湿润剂,分别研究了不同质量分数单体湿润剂和SDBS与AK-201A、AEO-9不同复配比例湿润剂对水的表面张力和煤粉的完全沉降时间影响。结果表明,湿润剂能有效降低水的表面张力,加速煤粉的沉降,从而提高降尘效率;随着湿润剂的质量分数的增加,水的表面张力和煤粉沉降时间逐渐减小;3种湿润剂中SDBS表现出最优的降尘性能,尤其是与AEO-9以3∶1的比例复配时,展现了较好的湿润和降尘效果。

关键词： 阳离子型Gimini表面活性剂   氟碳表面活性剂   氟醚链段   表面张力   季铵化反应  

摘要： 阳离子型Gemini表面活性剂由多条疏水链段和极性头基在体系中同时作用,能够更有效降低体系中的表面张力.但在含氟表面活性剂替代品这一研究领域,该类结构作为替代品可能性的研究还很少被报道.本工作设计了以苯环作为中间联接基团,以CF_(3)OCF(CF_(3))CF_(2)OCF(CF_(3))-(C72),CF_(3)(OCF_(2))_(3)-(OC3),CF_(3)(OCF_(2))_(4)-(OC4)和C_(5)F_(11)-(C6)四种不同含氧量的氟碳链作为疏水链段,通过季铵化反应合成一系列单链与双链的含氟阳离子表面活性剂,测定样品在不同浓度下的表面张力来判断样品的表面活性.从多重角度比较数据,讨论含氟双子阳离子表面活性剂性能与疏水链上氧原子掺杂程度、以及与样品不同结构之间的规律.研究结果初步展示了阳离子型Gemini氟醚表面活性剂的独特性,该结构具有作为长链氟碳表面活性剂替代品的潜力.

关键词： 土坝   浸润线   测压管   渗流量  

摘要： 浸润线(测压管)水位观测是鉴定白盆珠水库土坝是否安全运行的重要依据之一,所以及时发现土坝是否存有潜在风险和确保长期稳定运行具有重要意义。目前研究分析的浸润线(测压管)水位监测已在白盆珠水库开展并应用30多年,已取得较好的成果,适合在各大、中、小型水库的渗流量监测中推广应用。

关键词： 浮选水质   吸附率   捕收剂   颗粒   表面张力  

摘要： 为探究浮选水质对捕收剂-煤泥颗粒吸附率的影响,从Ca 2+浓度、pH、水质硬度三个方面进行研究。采用1/3焦煤、肥煤与焦煤煤样进行试验,试验结果表明:随Ca 2+浓度增大,捕收剂-煤泥吸附率总体呈降低趋势。这是由于随着Ca 2+离子浓度增高界面处的离子数量也逐渐增加,界面处离子之间的距离相应减小,离子水和能力逐渐增强。不同煤种煤泥-捕收剂吸附率均随pH值增大,总体先增大后减小,峰值在pH=7附近。不同煤种煤泥与捕收剂吸附率随水质硬度增大而总体减小。随着水质硬度的增加导致煤泥颗粒ζ-电位的绝对值逐渐减小,这是由于水质硬度的升高会压缩煤粒周围双电层,降低煤粒在水中的ζ-电位,最终降低捕收剂-煤泥颗粒吸附率。

关键词： 表面活性剂   煤层注水   瓦斯灾害   润湿性能   表面张力   接触角   瓦斯解吸  

摘要： 为研究表面活性剂对煤的润湿性及瓦斯解吸性能的影响规律,分析了6种表面活性剂溶液对6种不同变质程度煤样的润湿特性;利用煤的瓦斯吸附/解吸后置注水试验装置,探究了表面活性剂对煤中瓦斯解吸的抑制作用。结果表明:随着挥发分的增加,不同质量分数溶液在煤表面的接触角均呈现倒“U”形变化趋势,同时相同条件下的顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠(快T)、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺(6501)溶液在煤样表面的接触角更小,说明三者对不同煤样的润湿性能更好;随着表面活性剂溶液质量分数的增加,铺展系数呈正相关变化而黏附张力呈负相关变化,这与添加表面活性剂改变水分子在煤表面的润湿铺展效果和黏附作用有关;煤中瓦斯气体初始解吸量、极限解吸量均与溶液质量分数具有良好的负指数关系,反映出表面活性剂溶液对煤中瓦斯解吸能力的显著弱化效应,分析认为这主要与溶液对煤的润湿增强作用、溶液对煤微孔裂隙的毛细阻力作用以及煤吸附水引起膨胀变形对孔隙的压缩作用有关。

关键词： 氟碳表面活性剂   表面张力   温度   发泡性能   铺展性能  

摘要： 基于三种接枝不同亲水基团的甜菜碱短链氟碳表面活性剂(C_(4)F_(9)SO_(2)NH(CH_(2))_(3)N+(CH_(3))_(2)CH_(2)COO-,C4-Ac;C_(4)F_(9)SO_(2)NH(CH_(2))_(3)N+(CH_(3))_(2)CH_(2)CH_(2)SO_(3)-,C4-sa;C_(4)F_(9)SO_(2)NH(CH_(2))_(3)N+(CH_(3))_(2)CH_(2)CH_(2)PO(OH)O-,C4-pa),研究了不同温度(0~40℃)对表面活性剂的表面活性、铺展能力和发泡性能等各项理化性能参数的影响。结果表明,随着温度的提升,各氟碳表面活性剂的临界胶束浓度(cmc)略有增大,最低表面张力(γ_(cmc))有所减小,其中C4-sa溶液的表面活性相对更优,其cmc可低至2.21 mmol/L,γ_(cmc)最低为16.28 mN/m。温度对各表面活性剂的铺展能力存在一定的影响,其趋势为先增大后趋于基本不变,且C4-sa的铺展能力最优,与表面张力大小趋势一致。发泡倍数随温度的升高而增大,直至20℃后增加不明显。低温时三种表面活性剂的发泡性能均有所欠缺,但温度略有升高时则性能有所提升,在相同温度下,C4-sa的发泡倍数最高可以达到6.9倍。总体结果表明,温度对甜菜碱短链氟碳表面活性剂的理化性能有一定的影响,低温下影响尤其显著,为该系列表面活性剂在不同温度环境下的应用提供了理论依据。