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内壁喷丸处理对TP304H耐热钢锅炉管抗水蒸汽氧化性能的影响

岳增武 , 傅敏 , 李辛庚 , 田学雷

中国腐蚀与防护学报

将经表面喷丸处理和未处理的TP304H钢管安装于锅炉再热器的高温段运行7474h后，对内壁氧化膜进行形貌观察、能谱分析和X射线衍射分析。结果表明，喷丸处理可大幅度提高TP304H钢的抗水蒸汽氧化性能，氧化膜的生长速率显著降低且氧化膜的粘附性提高。显微分析表明，氧化膜由双层结构转变为单一高Cr氧化膜层，外层Fe的氧化层消失。分析认为喷丸在管子内壁产生的剧烈形变引起晶粒细化和马氏体相变，在高温下促进了Cr向表面扩散及生成富Cr的氧化层。

关键词: TP304H , shot peening , martensite , steam , oxidation

水蒸气超声速非平衡流动中凝结激波的形态特征

杨勇 , 沈胜强 , 张琨 , 董国海

工程热物理学报

引入水蒸气非平衡相变的动力学模型,并在水蒸气真实物性的基础上,建立了水蒸气超声速非平衡流动的守恒型数值计算模型,采用对激波捕捉具有高精度和高分辨率的Roe-FDS格式,数值捕捉了水蒸气超声速流动中的非平衡相变与凝结激波.以非平衡相变中液相质量增长率为基准,将非平衡凝结相变引发的凝结激波划分为凝结激波起始发生区、凝结激波交汇区和凝结激波消退区三个区域,分析了凝结激波的形成机理,得到了凝结激波发生及发展的“X”型分布特征,并归纳了凝结激波的分区物理特性和热力学特性.

关键词: 水蒸气 , 非平衡相变 , 凝结激波 , 分区特性

活化介质对活性炭微结构及CO2吸附性能的影响

简相坤 , 刘石彩 , 边轶

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.01.021

以煤质炭化料为原料,分别以水蒸气和 CO 2为活化介质制备出微孔结构发达的活性炭.利用 N2吸-脱附等温线、碘吸附值、亚甲基蓝吸附值、CO 2吸附容量、CO 2解吸率和扫描电子显微镜(SEM)对其进行表征.结果表明,在实验室条件下,水蒸气法和 CO 2法制备样品的孔径均以0．5~1．0 nm 的微孔为主,在同等条件下,CO 2法制备样品0．5~1．0 nm 范围的微孔含量要比水蒸气法制备样品多10％以上.同时水蒸气法制备样品的中孔分布范围为2．0~3．0 nm,CO 2法制备样品中孔分布范围为2．0~2．5 nm.在同等实验条件下,水蒸气活化制备出活性炭比 CO 2的孔径分布更广,活性炭的亚甲基蓝吸附值、碘吸附值及 CO 2解吸率更高,而 CO 2法制备出的样品对 CO 2的吸附容量更大.

关键词: 活性炭 , 水蒸气 , CO2 , 活化 , 吸附

9％～11％Cr锅炉用耐热钢在蒸汽中的氧化行为

吴增强 , 常征 , 白银

钢铁研究学报 doi:10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20140405

电站锅炉用钢长期处于高温高压的工作环境下,材料在超临界水中的抗蒸汽腐蚀性能是衡量其服役性能的一个重要指标.以Cr的质量分数为11％的钢为研究对象,在蒸汽氧化试验平台上完成了对试验钢的蒸汽腐蚀试验,通过数值模拟获得了氧化动力学曲线.结果表明,试验钢的氧化增重符合抛物线规律.通过SEM、XRD等方法分析了氧化层的形貌、化学成分,结果表明,氧化层为双层结构.对比分析了Cr的质量分数为9％和11％的钢后发现,增加Cr含量明显提高了抗蒸汽氧化性能.

关键词: 锅炉用耐热钢 , 蒸汽 , 氧化 , 氧化皮

聚酰亚胺渗透汽化膜的研究(Ⅳ)模型研究膜材料性质及膜中传质行为

陈剑 , 李继定 , 李培 , 林阳政 , 陈翠仙

膜科学与技术 doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2010.02.002

依据改进的Scatchard-Hildebrand模型、Flory-HugginS理论、线性粘弹性理论,通过建立的传质模型计算298.15 K和308.15 K下,水蒸气小分子在PJ膜中的吸附/脱附曲线.通过计算杨氏模量,研究了PI的玻璃化温度与杨氏模量的关系,以及PI结构对杨氏模量的影响.通过计算无限稀扩散系数D0,研究温度和PI的结构对无限稀扩散系数D0的影响.研究结果表明:模型能很好的预测水蒸气在PI膜中的传质行为,模型最大误差小于9%,平均误差小于4%,计算结果较好,进一步验证了所建模型的准确性.

关键词: 聚酰亚胺膜 , 传质模型 , 扩散系数 , 水蒸气

水蒸气跨声速流动中非平衡相变与激波的耦合作用

杨勇 , 于欢 , 沈胜强 , 牟兴森 , 刘瑞 , 周士鹤

工程热物理学报

引入水蒸气非平衡相变的动力学模型和水蒸气真实物性模型,建立了水蒸气跨声速非平衡流动的守恒型数值计算模型,采用Roe-FDS计算格式数值捕捉了水蒸气超声速流动中的非平衡相变与激波效应,在此基础上开展了气动激波与凝结激波的耦合计算,分析了气动激波波锋面与凝结激波波锋面相遇时,气动激波与非平衡相变之间的相互作用规律.研究显示,随着背压的不断升高,气动压缩激波不断向喷管喉口位置推移.当气动激波发生在凝结激波的下游位置时,气动激波的耗散效应使得喷管内的液相质量分数逐渐减小而不会对上游的非平衡相变和凝结激波产生影响.当气动激波随背压继续上行与气动激波交汇时,气动激波强烈的耗散效应使得凝结激波特征迅速减弱,非平衡相变逐渐退化到喷管边界区域,而气动激波由于受到凝结激波的强烈干扰,激波强度迅速减弱,显现出明显的斜弱激波特征.当气动激波上行至喷管喉口附近时,X型凝结激波逐渐消退,非平衡相变在喷管主流区消失.

关键词: 水蒸气 , 非平衡相变 , 激波 , 耦合作用

高炉炉缸用碳复合砖在水蒸气条件下的氧化行为研究

刘彦祥 , 刘福军 , 张建良 , 焦克新 , 赵永安

硅酸盐通报

高炉生产过程中,因风口、冷却器操作失误或设备故障等问题漏水现象频发,研究炉缸用耐火材料在水蒸气条件下的抗氧化性能具有很重要的现实意义,通过热重实验结合热力学分析,研究了高炉炉缸用碳复合砖在不同气氛、气体流量、水蒸气含量条件下的氧化行为.结果表明:碳复合砖在水蒸气条件下表现出良好的抗氧化性能;经比较,碳复合砖的抗水蒸气氧化性能远优于炭砖的抗水蒸气氧化性能,在水蒸气条件下能保证高炉的安全生产.

关键词: 高炉炉缸 , 耐火材料 , 碳复合砖 , 水蒸气

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