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  • 【转帖】流体力学相关问题

    带着对科学存有怀疑的态度,我对伯努利方程产生了质疑,于是便自己总结了一些理论与其相对比。流体在未受到外力作用的情况下是相对静止的,压力为常量。称为静压力。当流体要流动时,必须受到外力的作用。这个外力只能是大于常量压力的压力,称为动压力,或小于常量压力的吸力,称为动吸力。流体不论是静止还是流动,静压力保持不变。当静止的流体一面受到大于常压的压力时,流体开始向另一面流动,在不受到任何阻力的情况下,始终向一个方向流动。当前方受到阻力时,流体向四周扩散,扩散的速度受压阻比影响,压力不变,阻力越大扩散越快,阻力越小扩散越慢。阻力不变,压力越大扩散越慢,压力越小扩散越快。流体受到的压力称为总动压力,它的力一部分压缩流体,一部分摩擦损耗,其余的推动流体流动,各部分的力的总和等于总动压力,称为动量守恒。总动压力加上静压力称为流体流动时的总压力。当静止的流体受到小于常压的吸力时,流体开始向吸力方向流动。在无任何阻挡的情况下,吸力向前方的各个角度作用,并逐步扩大吸力范围,使无阻挡的各处流体流向吸力。流体流动的速度与流体的运动横截面积和吸力大小相联系。吸力不变,横截面积越大流速越慢,横截面积越小流速越快。横截面积不变,吸力越大流速越快,吸力越小流速越慢。流体受到的吸力称为总动吸力,它的一部分稀薄流体,一部分摩擦损耗,其余的吸动流体流动,各部分的力的总和等于总动吸力,称为动量守恒。静压力减去总动吸力等于流体流动时的总压力。管道中的流体在受到压力做定常流动时,流体的动压力,流速,单位时间内的流量,管道的横截面积,流体扩散的速度之间的关系。1.流体在受到压力做定常流动时,同一管道内的各横截面流量相同。2.压力一定,流速一定,横截面积越大流量越大,横截面积一定,压力越大流量越大,流速越大。3.压力一定,流量一定,横截面积越大,流速越慢,横截面积越小流速越快。4.流体流经最小横截面以前,各处压力基本相同。流经最小横截面以后,压力减小,减小的比例为此最小横截面与下一最小横截面的比。此最小横截面与下一最小横截面之间的各处压力基本相同。5.压力一定,流速一定,流量越大流体扩散越快,压力一定,流量一定,流速越快扩散越慢。流体受到吸力时,各量的关系。1.流体在受到吸力做定常流动时,各横截面处流量相同。2.吸力一定,流量一定,横截面积越大流速越小。横截面积越小流速越大。3.吸力一定,流速一定,横截面积越大,流量越大。水流自上而下自然流动时,是一种吸力做功,吸力的做功点是随处而在。当水流的方向受到阻挡时,阻挡面以上的吸力便转变为压力。由此看来,流体的流速大小并不能决定压力的大小,更不能起到吸引其它物体的作用。因此,升力的形成并不是流速差引起的,而是另一种力的作用。这种作用是流体流经弧形表面时,做绕弧运动,从而产生了离心力,流体受离心力作用向外运动产生吸力做功,并从而形成了升力。流体做绕弧运动的原因是流体在翼片前端受阻向上压缩,过凸点后向下逐步扩散便顺着弧行面流动。空气的离心力究竟有多大呢,用扇子扇一下就知道了。当扇子直线运动时,没有离心力,感觉气流很小,当扇子弧形扇动时,气流受到离心力作用向外流动,会感觉到气流很强。我只是业余科学爱好者,由于时间关系,有许多细节没有讲清楚,以后有时间在补充。希望能有科学爱好者能对此进行实际验证。

  • 污水流量计选型和安装注意事项

    成丰仪表智能型电磁流量计与老式电磁流量计相比,其拥有测量精度高,可靠性强,稳定性好,功能齐全,使用寿命长等优点。拥有高精度,质量服务一流。污水流量计自20世纪50年代末国内首次工业应用以来,七八十年代在流量测量中运用和发展很快。污水流量计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律,即被测介质垂直于磁力线方向流动,因而在与介质流动和磁力线都垂直的方向上产生感应电动势与被测介质流量成正比,污水流量计不受温度、压力、粘度、重度等外界因素的影响,测量管内部无收缩或凸出部分的压力损失,另外,流量元件检测出的最初信号,是一个与流体平均流速成精确线性变化的电压,它与流体的其他性质无关,具有很大的优越性。 根据污水具有流量变化大、含杂质、腐蚀性小、有一定的导电能力等特性,测量污水的流量,污水流量计是一个很好的选择。它结构紧凑、体积小,安装、操作、维护方便,如测量系统采用智能化设计,整体密封加强,能在较恶劣的环境下正常工作。可选用四氟衬里,不锈钢、哈氏合金B、C、钽等电极的污水流量计,即可满足污水流量测量的要求。为了避免干扰信号,分体型变送器和转换器之间的信号必须用屏蔽导线传输,不允许把信号电缆和电源线平行放在同一电缆钢管内,信号电缆长度一般不得超过30m.污水流量变送器的电极所测出的几毫伏交流电势,是以变送器内液体电位为基础的。为了使液体电位稳定并位变送器与流体保持等电位,以保证稳定地进行测量,变送器外壳与金属管两端应有良好的接地,转换器外壳也应接地。为了避免流速分相对测量的影响,流量调节阀应设置在变送器下游。对于小口径的变送器来说,因为从电极中心到流量计进口端的距离已相当于好几倍直径的长度,所以对上游直管可以不做规定。但对口径较大的流量计,一般上游应有5D以上的直管段,下游一般不做直管段要求。 对于有导电性的液体来说,电磁流量计是一款实用且耐用的流量测量仪表,在污水行业运用广泛,并且能接入管网系统。对于一些含杂质较多的介质也能进行很好的测量工作。

  • 污水流量计运行期的故障检查方法

    污水流量计运行期故障是电磁污水流量计经调试并正常运行一段时期后出现的故障,常见的运行期故障一般由流量传感器内壁附着层、雷电打击以及环境条件变化等因素引起。  ①传感器内壁附着层由于电磁污水流量计常用来测量脏污流体,运行一段时间后,常会在传感器内壁积聚附着层而产生故障。这些故障往往是由于附着层的电导率太大或太小造成的。若附着物为绝缘层,则电极回路将出现断路,仪表不能正常工作;若附着层电导率显著高于流体电导率,则电极回路将出现短路,仪表也不能正常工作。所以,应及时清除电磁污水流量计测量管内的附着结垢层。  ②环境条件变化在调试期间由于环境条件尚好(例如没有干扰源),流量计工作正常,此时往往容易疏忽安装条件(例如接地并不怎么良好)。在这种情况下,一旦环境条件变化,运行期间出现新的干扰源(如在流量计附近管道上进行电焊,附近安装上大型变压器等),就会干扰仪表的正常工作,流量计的输出输出信号就会出现波动。 ③雷电打击雷击容易在仪表线路中感应出高电压和浪涌电流,使仪表损坏。它主要通过电源线或励磁线圈或传感器与转换器之间的流量信号线等途径引入,尤其是从控制室电源线引入占绝大部分。

  • 测量污水流量用什么流量计好

    现在工业发展,排放污水的量控制,污水环境治理等等需要测量污水流量的测量,那么到底用什么流量计来测量污水比较好,污水流量计应该怎么样选型?污水电磁流量计应该选择怎么样的材质? 现在在工业中普遍使用的污水刘流量计是由电磁流量计传感器和转换器配套组成,用以测量管道内各种导电流体或者液固两项的介质的体积流量。电磁流量计,污水电磁流量计广泛的被应用于化工、冶金、造纸、水利、环保、印染、石油、煤炭等工业领域中,用来测量污水导电液体介质的体积流量。 为什么选择电磁流量计做污水流量计比较好呢? 流量的测量不受流体的密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响,传感器感应电压信号与平均流速呈线性关系,因此测量精度高。测量管道内无阻流件,因此没有附加的压力损失;测量管道内无可动部件,因此传感器寿命极长。由于感应电压信号是在整个充满磁场的中间中形成的,是管道载面上的平均值因此传感器所需的直管段较短,长度为5倍的管道直径。多种电极及内衬材料,可满足耐腐蚀、耐磨损的要求。HSBLDE转换器采用国际最新最先进的单片机和表面贴装技术,性能可靠、精度高、功耗低、零点稳定、参数设定方便,点击中文显示LCD,显示累积流量,瞬时流量、流速、流量百分比等。双向测量系统,可测正向流量,反向流量,采用特殊的生产工艺和优质材料,确保产品的性能在长时间内保持稳定。 电磁流量计特点造就点了电磁流量计广泛的用途,用在污水流量测量上绝对是首要选择,那么在测量的时候应该要怎么选择电磁流量计型号,电磁流量计的电磁,这些都可以直接联系成丰仪表流量计厂家咨询。 电磁流量计提供防护等级IP67(防尘防浸水级)或IP68(防尘防潜水级)。在污水厂中大口径流量计传感器大多安装在地下,所以建议选择IP68(防尘防潜水级)。通常电磁流量对安装场所有以下要求: 测量混合相流体时,选择不会引起相分离的场所;测量双组分液体时,避免装在混合尚未均匀的下游;测量化学反应管道时,要装在反应充分完成段的下游;尽量满足前后直管段分别不小于5D和2D; 尽可能避免测量管内变成负压; 选择震动小的场所,特别对一体型仪表; 避免附近有大电机、大变压器等,以免引起电磁场干扰; 易于实现传感器单独接地的场所; 尽可能避开周围环境有高浓度腐蚀性气体; 尽可能避免受阳光直照可用于流体流量的常规显示和计量及贸易结算

  • 流体的粘度

    粘度是表示流体的内磨擦的物理量,是一层流体对另一层流体作相对运动的阻力。流体的粘度随温度而变,温度升高,液体粘度减小,而气体粘度增大。压力对液体粘度基本上无影响,而对气体粘度的影响只有在极高或极低压力下才比较明显,因此不注明温度条件的粘度是没有意义的。 对于流体,我们通常可以把它们分为两大类.1.牛顿流体,也就是理想流体,符合牛顿定律即两相邻流体层之间的单位面积上的内摩擦力(实际上是表面力中的切应力,又称剪应力,)与两流体层间的速度梯度dv/dy成正比,所有的气体和大部分低分子量(非聚合的)液体或溶液均属于牛顿型流体。.2.非牛顿流体,凡是不符合牛顿流体公式的流体,统称为非牛顿流体.其中,流变行为与时间无关的有:假塑性流体,胀塑性流体和宾汉(Bingham)流体.而流变行为跟时间有关的,又分为触变性流体和震凝性(即反触变性)流体粘度值的表示方法:a.绝对粘度:分为动力粘度和运动粘度。液体中有两层面积各为1平方厘米和相距1厘米的油液,相对移动速度为1厘米/秒时所产生的阻力,叫动力粘度。单位原是"泊"(P),实用单位是"厘泊"(CP)。换算成现行的法定计量单位用下式:1泊(P)= 0.1帕*秒(Pa*S)1厘泊(CP)= 0.01泊(P)= 1毫帕*秒(mPa*S)在同一温度下液体的动力粘度与其密度的比值即为运动粘度。单位原是"斯"(St),实用单位是"厘斯"(cSt)。换算成先现行的法定计量单位可用下式:1斯(St)= 10-4m2/s1厘斯(cSt)= 1mm2/sb.相对粘度:在工业生产中用各种特定仪器计量的粘度,例如恩氏的条件度,开口杯的时间。这些数值一般可通过公式转为绝对粘度。以上为收集资料

  • 自来水流量计安装要注意哪些

    测量自来水的流量,在日常生活中也经常需要用到。对于直管段的要求,为了保证自来水流量计的正常运行,减少测量误差,自来水流量计前后应符合一定的直管段要求。根据JJG1033-2007《自来水流量计核定规程》测试标准要求,通常前直管段应达到10D,后直管段应为5D;根据实际经验,在大部分应用场合,流量计前直管段最少不小于5D,后直管段最少不小于3D。  由于自来水流量计测量的是微弱电势,需排除一切外界干扰才能准确测量,因而良好的接地是保障自来水流量计稳定工作的必要条件。通常接地是通过接地环或传感器内的参考电极和管路系统的接地连接来实现。  当自来水流量计安装在已接地的金属管道上,通过自来水流量计变送器上的接地端子实现系统电势平衡,即通过截面积不小于6mm2的铜芯电线连接至接地端子上。当自来水流量计安装在未接地的金属管道上,2个法兰均通过截面积至少为6mm2的铜芯电线与管道法兰相连接,并接地;将变送器或传感器接线盒连接至接地端子上,实现系统电势平衡。当自来水流量计安装在塑料管道或带绝缘内衬的管道上,通过附加接地环实现系统电势平衡,接地环通过截面积至少为6mm2的铜芯电线连接至接地端子上。  流量计的变送器要选择在任何时候测量导管内都能充满液体的位置进行安装,以防止由于测量导管内没有液体而产生指针不在零点引起的错觉。最好是垂直安装,减少由于液体流过在电极上产生气泡而造成的误差。自来水流量计测量管中出现气体积聚或有气泡现象时,会增大测量误差,所以要避免将自来水流量计传感器安装在管道的最高点。要尽量避免安装在有振动的地方,若不可避免,应加固管路系统和传感器,当振动十分剧烈时,宜选用分体式自来水流量计,将变送器和传感器分开安装。在高空管道上,也要尽量选用分体式自来水流量计,将传感器安装在高空管道上,将变送器安装在地面上的易观察处,方便巡查和维修。对于含固颗粒的液体流量测量,电磁流量检测器宜垂直安装,并且流体的流向应自下而上。注意了以上几点,自来水流量计的安装基本就没什么要注意的地方了,日常保养也会进行的更加顺利。

  • 【求助】请问怎么测管内流体的温度

    请问高手,我想测内径为2mm的管路中的实际流体温度,流体大概温度为600多度,压力为4MPa。请问怎么测管内流体的温度啊?现在只能测管壁的温度。 谢谢。

  • 锂离子电池集流体

    请教,锂离子电池中使用铜箔作为负极的集流体,铝箔作为正极的集流体,能反着使用吗?如果负极使用铝箔作为集流体,正极使用铜箔作为集流体,会怎样?

  • 【资料】-超临界流体的共溶剂效应和混合流体研究进展

    [b]超临界流体的共溶剂效应和混合流体研究进展[/b][i]牟天成,韩布兴[/i]摘 要:共溶剂的出现极大地拓展了超临界流体的应用范围,推动了超临界流体科学与技术的发展。本文从相行为和分子间相互作用热力学的角度,对相行为测定、量热技术、光谱技术和分子模拟等在超临界流体中共溶剂效应的研究作了综述,主要介绍超临界流体中共溶剂的作用机理和混合流体在临界点附近热力学性质研究,并对其未来发展方向进行了展望。关键词:超临界流体 共溶剂 分子间相互作用 混合流体1 引 言最近20年以来,超临界流体科学和技术得到了快速发展,其理论和应用研究正处于快速增长阶段。随着人们对超临界流体本性认识的提高,超临界流体在萃取、化学反应、材料制备、分析技术、胶体和表面科学、生物技术等领域得到了广泛应用,其应用范围和领域还在不断扩大之中,而且必将有更为广阔的应用前景。超临界流体得到人们广泛关注,是因为它具有一些特殊性质:(1)超临界流体的密度可以从气态密度连续变化到液态密度,尤其是临界点附近,压力和温度的微小变化可导致密度成倍变化;(2)由于粘度、介电常数、扩散系数和溶解能力都与密度有关,可以通过调节温度和压力来控制超临界流体的物理化学性质。在超临界流体中,CO2的使用最普遍,原因如下:CO2溶解能力强;临界温度和临界压力适中;无毒无害,便宜易得;化学惰性,易分离等,是环境友好的绿色溶剂。[color=red]下面有全文的Word文档,需要的可以下载。[/color]

  • 水流量平板法高温导热系数测定仪升级改造解决方案

    水流量平板法高温导热系数测定仪升级改造解决方案

    [img=水量热计法高温平板导热仪升级改造解决方案,690,446]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210021605330949_5078_3221506_3.png!w690x446.jpg[/img][color=#990000]摘要:水流量平板法是目前常用的耐火材料导热系数测试方法,相应的导热仪具有测试温度高、大温差测量、结构合理简单、造价便宜和操作方便等突出优点,国内外用户众多,但存在的致命问题是测量低导热系数的隔热材料时误差巨大。针对水流量平板法导热仪,本文提出了一种改造升级方案,即采用一种高精度量热计技术代替现有的水量热计,彻底解决测量误差大的难题,在保留原有水流量平板法导热仪众多优势的前提下,实现导热系数测量精度大幅提高和测试时间大幅缩短,以满足各种高温隔热材料的低导热系数快速准确测量需求。[/color][color=#990000][/color][b]一、问题的提出[/b]对于导热系数小于0.03W/mK的隔热材料,其高温范围(1000℃以上)的导热系数准确测量一致都是没有很好解决的技术难题。但为了获得隔热材料的高温导热系数,并且出于测试设备的经济性考虑,很多国内外机构都选择了商业化的水流量平板法导热仪进行测试。水流量平板法导热仪是一种依据标准测试方法的导热系数测试设备,相关标准如下:(1)美国ASTM C201“耐火材料导热性的标准测试方法”。(2)英国BS 1902-505“耐火材料导热系数标准测试方法(平板/水量热计法)”。(3)冶金行业标准YB/T 4130-2005“耐火材料导热系数试验方法(水流量平板法)”。上述三个标准测试方法的基本原理完全一样,所采用的技术都是通过水量热计来测量流经样品厚度方向上的热流量。由于水量热计比较适用于较大的热流量测量,对于较小的热流量测量则存在巨大误差,因此这种测试方法比较适用于导热系数较高(大于0.1W/mK)的耐火材料。由于水流量平板法导热仪可以进行温度达1500℃以上的高温导热系数测试,因此很多客户采用这种导热仪进行高温隔热材料的测试评价,由于测量误差巨大使得导热系数测试结果往往非常小,严重误导了材料的研发、生产和性能评价。目前国内主流的商品化水量热计法导热系数测定仪有如图1所示的几种规格,测试温度可以从1200℃到1600℃。[align=center][img=01.国内常见的水流量平板法高温导热仪,690,274]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210021606396191_613_3221506_3.png!w690x274.jpg[/img][/align][align=center]图1 国内常见的几种水流量平板法高温导热仪[/align]尽管水流量平板法在高温导热系数测试中存在巨大误差,但随着量热分析技术的进步,可以对水流量平板法进行升级改造,可以通过提高量热计测量精度实现高精度的高温导热系数测量。选择水流量平板法导热仪进行技术改造,主要是因为水流量平板法导热仪具有以下便利特征:(1)水流量平板法导热仪的整体测试结构非常合理,高温加热加载在样品的顶面,水量热计位于被测样品的底面,从而在样品厚度方向上形成大温差,这非常符合隔热材料的实际使用工况,可以获得被测样品材料的等效导热系数。(2)样品顶面加热装置是一个独立的机构,可通过改变发热体材料实现不同的加热温度,由此可实现从1000℃至1500℃,甚至最高可达2000℃以上的高温,非常便于隔热材料高温导热系数的测量。(3)被测样品的装卸非常方便,并且可对不同尺寸的样品导热系数进行测试。(4)最重要的是水量热计位于测量装置的底部,更换水量热计比较方便,可以很容易的更换高精度量热计而不影响测量装置的整体结构。(5)水流量平板法导热仪的价格普遍很低,且国内用户众多。基于上述特点,针对水流量平板法导热仪,本文将提出一种改造升级方案,即采用一种高精度量热计技术代替现有的水量热计,彻底解决测量误差大的难题,在保留原有水流量平板法导热仪众多优势的前提下,实现导热系数测量精度大幅提高和测试时间大幅缩短,以满足各种高温隔热材料的低导热系数快速准确测量需求。[b]二、现有量热计热流测试技术分析[/b]在稳态法导热系数测试方法中,关键技术之一就是对流经样品的热流进行准确测量。热流测量的典型技术是量热计法,即基于量热计的比热容特性,通过测量量热计吸收或放出热量后的温度变化来确定所吸收或放出的热量多少。量热计在导热系数测试中有如下典型应用:(1)防护热板法:如图2(a)所示,防护热板法实际上是一种典型的绝热量热计法,热板作为样品热面温度的实施热源,其最终稳定温度就是完全吸收电加热功率后热板所升高的温度。因此,通过测量热板完全吸收的加热功率(即加载的电功率)就可以获得流经样品的热流。[align=center][img=02.量热计用于导热系数测试的两种测试方法示意图,690,243]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210021607339875_6761_3221506_3.png!w690x243.jpg[/img][/align][align=center]图2 量热计用于导热系数测试的两种测试方法示意图:(a)防护热板法;(b)水流量平板法[/align](2)水流量平板法:如图2(b)所示,与防护热板法类似,也用的是量热计法,只是量热计位于被测平板样品的冷面来测量流经样品的热流。量热介质则是流动的液体,通过测量量热介质的温升,可根据量热介质的比热容计算得到量热介质吸收的热量大小。从上述量热计在导热系数测量中的两个典型应用,可以做出以下分析:(1)防护热板法中采用的量热计技术,可以获得很高的导热系数测量精度。但由于需要使用护热技术使得量热计输出的热量只流经样品,即量热计周边处于一个高温动态等温绝热环境,而量热计自身还需处于高温状态,这使得量热计在高温下很难实现绝热防护和保证量热计尺寸的稳定性,因此防护热板法只能实现1000℃以下的导热系数准确测量。(2)水流量平板法是将量热计布置在被测样品的冷面,这样做的好处是样品冷面温度较低(特别是测试低导热系数隔热材料样品时),这样可以很容易实现较高样品热面温度。但带来的问题是如果样品冷面温度超过100℃,会使得水量热计中的流体产生沸腾蒸发而影响测量精度,如果通过增加水流速度避免流体沸腾蒸发,则会使得进出口之间的温差减小,也同样会带来另外的测量误差。同时水量热计四周较差的绝热防护措施而产生较大热损,会带来严重的测量误差。这些就是致使水流量平板法测量误差较大的主要原因,这些因素在高导热系数测量时还不明显,但在测量低导热系数时,测量误差所占比重则会很大,导热系数测量结果会明显偏低,甚至会有数量级水平的误差。(3)从上述两种量热计在导热系数测试的典型应用可以看出,两种量热计法测试都是在稳态状态下进行,每次导热系数测试都需要在样品冷热面温度和热流达到稳定状态。特别是对于高温范围的隔热材料测试,需要漫长时间进行多个温度点下的测量才能获得一条导热系数随温度变化曲线。从上述分析可以看出,尽管水流量平板法存在测量误差巨大的严重缺陷,但在高温导热系数测量中则有巨大的潜力。只要克服水量热计存在的问题,就可解决低导热系数高温测量难题,因此问题的关键就是如何采用新型的量热计技术来代替目前的水量热计。[b][color=#990000]三、高精度金属块量热计解决方案[/color][/b]我们从最基本的物体吸收热量与温升的关系出发,即材料的比热容定义:单位质量物体升高一度所吸收的热量,可以设计出以下导热系数动态测试方法:(1)如图3所示,将图2(b)所示的水流量平板法导热仪中的水流量计更换为一平板金属块作为量热计,量热计上方的其他结构保持不变。[align=center][img=03.金属块量热法高温导热系数动态测试设备结构示意图,500,313]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210021609596535_7755_3221506_3.png!w690x433.jpg[/img][/align][align=center]图3 金属块量热法高温导热仪结构示意图[/align](2)此金属块量热计采用高导热金属材料制成,用于吸收透过被测样品的热流量。采用高导热金属材料作为量热计是为了保证量热计温度能快速均匀,以满足测试模型中要求量热计始终处于等温的边界条件,同时具有耐高温能力,以能够进行高温下的导热系数测试。(3)由于金属块量热计的快速均温能力,那么通过量热计的温度变化就可以计算得到样品冷面的热流变化。(4)为了使金属块量热计所吸收的完全是透过被测样品的热量,最大限度减小量热计的热损失,借鉴了保护热板法的技术方案,即在金属块量热计四周增加了主动护热装置来实现绝热。(5)还继续采用原有水流量平板法导热仪的加热装置和温度测量装置,但加热装置的温度以线性方式进行变化,由此使得被测样品的冷热面以相同的升降温速率进行变化。通过上述测量得到的冷面热流变化,以及结合测量得到的冷热面温度和温度变化速率,可以得到整个温度变化过程中的导热系数变化曲线。综上所述,只需对水流量平板法导热仪中的水量热计进行更换,即可实现绝热材料高温导热系数的准确测量,同时采用了线性升温加热方式,大幅缩短了测试时间。[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]

  • 【转帖】超临界流体定义、特点

    超临界流体定义、特点㈠定义超临界流体(supercritical fluid,简称SCF)可用临界温度和临界压力的形式来定义。气、液两相呈平衡状态的点叫临界点。在临界点时的温度和压力称为临界温度和临界压力。高于临界温度和临界压力而接近临界点的状态称为超临界状态。处于超临界状态时,气、液两相性质非常接近。超临界流体(supercritical fluid),又称为稠密气体(dense gas)或高压气体(high compressed gas),它不同于一般的气体,也有别于一般液体,兼有液体和气体的双重特性,密度接近于液体,粘度和扩散系数接近于气体,渗透性好,与液体溶剂萃取相比,可以更快地完成传导,达到平衡,促进高效分离过程的实现。㈡特点超临界流体的溶解能力取决于它的温度和压力,通常和流体的密度呈正相关,随流体的密度增加而增加。在临界点附近,压力、温度的微小变化会引起流体密度及其对物质溶解能力的较为显著的变化。被用作超临界流体的溶剂有乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、甲醇、乙醇、水、二氧化碳等多种物质,超临界二氧化碳是首选的萃取剂。这是因为二氧化碳的临界条件易达到(Tc=304.1 K,Pc=7.347 MPa),且无毒、无味、不燃、价廉、易精制,这些特性对热敏性和易氧化的产物更具有吸引力。超临界流体的特性① 无毒性、不燃性和无腐蚀性。超临界CO2流体无毒和不可燃,有利于安全生产,而且来源丰富,价格低廉有利于推广应用,降低成本。② 容易达到超临界条件。CO2临界温度为Tc=31.1℃ ,临界压力为Pc=7.3MPa,CO2的超临界条件与水相比(水的临界温度为374℃,临界压力为22MPa)更容易达到。

  • 超临界流体萃取

    二氧化碳超临界流体萃取概述 二氧化碳是一种很常见的气体,但是过多的二氧化碳会造成"温室效应",因此充分利用二氧化碳具有重要意义。传统的二氧化碳利用技术主要是用于生产干冰(灭火用)或作为等。目前国内外正在致力于发展一种新型的二氧化碳利用技术──CO2超临界萃取技术。运用该技术可生产高附加值的产品,可提取过去用化学方法无法提取的物质,且廉价、无毒、安全、高效;适用于化工、医药、食品等工业。   二氧化碳在温度高于临界温度Tc=31.26℃、压力高于临界压力Pc=7.2MPa的状态下,性质会发生变化,其密度近于液体,粘度近于气体,扩散系数为液体的100倍,因而具有惊人的溶解能力。用它可溶解多种物质,然后提取其中的有效成分,具有广泛的应用前景。传统的提取物质中有效成份的方法,如水蒸汽蒸馏法、减压蒸馏法、溶剂萃取法等,其工艺复杂、产品纯度不高,而且易残留有害物质。超临界流体萃取是一种新型的, 它是利用流体在超临界状态时具有密度大、粘度小、扩散系数大等优良的传质特性而成功开发的。它具有提取率高、产品纯度好、流程简单、能耗低等优点。CO2- SFE技术由于温度低, 且系统密闭, 可大量保存对热不稳定及易氧化的挥发性成分, 为中药挥发性成分的提取分离提供了目前最先进的方法。用超临界CO2萃取法可以从许多种植物中提取其有效成分,而这些成分过去用化学方法是提取不出来的。这项技术除了用在化工、医药等行业外,还可用在烟草、香料、食品等方面。如食品中,可以用来去除咖啡、茶叶中的咖啡因,可提取大蒜素、胚芽油、沙棘油、植物油以及医药用的鸦片、阿托品、人参素及银杏叶、紫杉中的有价值成分。可见这项技术在未来具有广阔的发展前景。一. 超临界流体萃取的基本原理(一). 超临界流体定义  任何一种物质都存在三种相态-气相、液相、固相。三相成平衡态共存的点叫三相点。液、气两相成平衡状态的点叫临界点。在临界点时的温度和压力称为临界压力。不同的物质其临界点所要求的压力和温度各不相同。  超临界流体(Supercritical fluid,SCF)技术中的SCF是指温度和压力均高于临界点的流体,如二氧化碳、氨、乙烯、丙烷、丙烯、水等。高于临界温度和临界压力而接近临界点的状态称为超临界状态。处于超临界状态时,气液两相性质非常相近,以至无法分别,所以称之为SCF。  目前研究较多的超临界流体是二氧化碳,因其具有无毒、不燃烧、对大部分物质不反应、价廉等优点,最为常用。在超临界状态下,CO2流体兼有气液两相的双重特点,既具有与气体相当的高扩散系数和低粘度,又具有与液体相近的密度和物质良好的溶解能力。其密度对温度和压力变化十分敏感,且与溶解能力在一定压力范围内成比例,所以可通过控制温度和压力改变物质的溶解度。(二). 超临界流体萃取的基本原理  超临界流体萃取分离过程是利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系,即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。当气体处于超临界状态时, 成为性质介于液体和气体之间的单一相态, 具有和液体相近的密度, 粘度虽高于气体但明显低于液体, 扩散系数为液体的10~100倍; 因此对物料有较好的渗透性和较强的溶解能力, 能够将物料中某些成分提取出来。  在超临界状态下,将超临界流体与待分离的物质接触,使其有选择性地依次把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分萃取出来。并且超临界流体的密度和介电常数随着密闭体系压力的增加而增加, 极性增大, 利用程序升压可将不同极性的成分进行分步提取。当然,对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的,但可以通过控制条件得到最佳比例的混合成分,然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体,被萃取物质则自动完全或基本析出,从而达到分离提纯的目的,并将萃取分离两过程合为一体,这就是超临界流体萃取分离的基本原理。超临界CO2的溶解能力  超临界状态下,CO2对不同溶质的溶解能力差别很大,这与溶质的极性、沸点和分子量密切相关,一般来说由一下规律:1. 亲脂性、低沸点成分可在低压萃取(104Pa), 如挥发油、烃、酯等。2. 化合物的极性基团越多,就越难萃取。3. 化合物的分子量越高,越难萃取。 超临界CO2的特点  超临界CO2成为目前最常用的萃取剂,它具有以下特点:1.CO2临界温度为31.1℃,临界压力为7.2MPa,临界条件容易达到。 2.CO2化学性质不活波,无色无味无毒,安全性好。 3.价格便宜,纯度高,容易获得。   因此,CO2特别适合天然产物有效成分的提取本文摘自:www.wolsen.com.cn

  • 有卖加压流体萃取(PLE)的吗?

    《土壤和沉积物 有机物的提取 加压流体萃取法》标准的征求意见稿中用到加压流体萃取(PLE),有这个仪器吗?要是有相关的用户,有什么好的建议,那就更好了。我们只需跟此标准匹配的仪器(即加压流体萃取(PLE)仪),[b]不匹配的勿联系[/b]。有相关的信息麻烦发我邮箱:[email]yzhlai@163.com[/email]最好提供仪器型号、规格、具体参数、标准配置及价格,越详细越好!同时留下联系方式。

  • 流体培养基

    硫乙醇酸盐流体培养硫基在培养过程中会变红色,培养基会不会无效了

  • 超临界流体色谱SFC

    以超临界流体作流动相,以固体吸附剂(如硅胶)或键合在载体(或毛细管壁)上的有机高分子聚合物作固定相的色谱方法。常用流动相为超临界状态下的CO2、氧化亚氮、乙烷、三氟甲烷等。CO2最常用,因为它的临界温度低(31℃)、临界压力适中(7.29MP)、无毒、便宜,但其缺点是极性太低,对一些极性化合物的溶解能力较差,所以,通常要用另一台输液泵往流动相中添加1~5%的甲醇等极性有机改性剂。SFC所用色谱柱既有液相色谱的填充柱,又有气相色谱的毛细管柱,但由于超临界流体的强溶解能力,所使用的毛细管填充柱的固定相必须进行交联。从理论上讲,SFC既可以象液相色谱一样分析高沸点和难挥发样品,也可象气相色谱一样分析挥发性成分。不过,超临界流体色谱更重要的应用是用来作分离和制备,即超临界流体萃取。

  • 超临界流体色谱

    超临界流体色谱

    以超临界流体作流动相,以固体吸附剂(如硅胶)或键合在载体(或毛细管壁)上的有机高分子聚合物作固定相的色谱方法。常用流动相为超临界状态下的CO2、氧化亚氮、乙烷、三氟甲烷等。CO2最常用,因为它的临界温度低(31℃)、临界压力适中(7.29MP)、无毒、便宜,但其缺点是极性太低,对一些极性化合物的溶解能力较差,所以,通常要用另一台输液泵往流动相中添加1~5%的甲醇等极性有机改性剂。SFC所用色谱柱既有液相色谱的填充柱,又有气相色谱的毛细管柱,但由于超临界流体的强溶解能力,所使用的毛细管填充柱的固定相必须进行交联。从理论上讲,SFC既可以象液相色谱一样分析高沸点和难挥发样品,也可象气相色谱一样分析挥发性成分。不过,超临界流体色谱更重要的应用是用来作分离和制备,即超临界流体萃取。

  • 数字式明渠污水流量计数据采集处理系统研究

    21世纪,工业技术发展迅速,但随之而来的环境污染问题也逐渐加剧,国家乃至全世界对环境保护问题都非常重视,“工业三废”之一的污水排放的规范化,科学化和定量化的管理已成为国家环境保护法规的一个重要方面,各地环保部门正在 根据国家法规的要求,加强对排污口的规范化整治。在污水流量计量领域,国内外较多采用的是电磁式流量计、超声波式流量计等技术,在一定程度上对污水流量的检测起到了一定的作用,但是由于其采集处理 系统采用模拟式的数据采集传输方式,受环境因素的影响比较大,因此,其使用范围受到了很大程度的限制。在经过大量的实地考察和资料学习后,根据各部门对污 水计量的急切要求,结合我们现有数字传感器的技术思路,开发出了一套新型智能数字式明渠污水流量计量的数据采集处理系统。1、基本原理1.1、巴歇尔槽流量计量原理的介绍巴歇尔槽是在污水计量领域应用较多的一种流量槽。其流量原理是,当标准巴歇尔槽内流过理想定常流体时,可以在实际工程中使用其经验公式(1)对槽内水体瞬时流量进行计量。http://ws.llybw.com/up_files/image/Article/2013/11/22/52287911.png (1)式中:qv为槽体内瞬时流量;b为喉道的宽度;h为相对于喉管底的上游侧的水位。由公式(1)可知,只要测出巴歇尔槽上游侧水位,即可得流体的瞬时流量qv。1.2 巴歇尔槽在设计中的应用明渠中的流体可以看作是在无压状态下流动,即理想定常流体,满足巴歇尔槽公式的应用条件,因此可以在明渠流量计量中使用 巴歇尔槽。设计中,巴歇尔槽的喉道宽度b已知,数字式明渠污水流量计的数据采集系统用于采集巴歇尔槽体内的水位值高度h,并将此水位值传入微处理器,进入 微处理器的水位数据可以根据公式(1)转化成流量值,等待进一步的综合处理。2、系统软硬件设计2.1、低功耗、数字式水位采样电路的设计随着传感技术的不断发展,在水位传感领域出现了一种新型的数字式水位传感器———检索式数字水位传感器,它是太原 理工大学测控技术研究所自主研发的一种新型水位传感器,其基本原理是利用不同位置的信号取样电路来采集水中传播的电信号,从而确定水位。本设计中应 用了检索式水位传感器的数字采样原理,采样系统的原理框图如图1所示。http://ws.llybw.com/up_files/image/Article/2013/11/22/52287912.png图1采集系统原理框图采样电路主要由信号取样电路,数字信号变送电路,微处理器电路构成。为了实现电路的微型化,低功耗,稳定性,一致性等问 题,取样电路和变送电路分别集成为数字化芯片MFC7710和MFC7720。每片MFC7710带有8个水位感应触点,在实验中我们将10片 MFC7710级连,并将感应触点的排列方式由线式变为点阵式,如图2所示,这种点阵式的触点排列方式能够消除由于水的表面张力作用而使感应触点误 动作,从而导致采集系统分辨率不高,易受水质影响等缺点。实验证明,水位采样的精度达到了2mm。采集电路的工作原理:水位信号取样电路由数片MFC7710组成,片与片之间通过时钟线、数据线级连而成。变送器 与取样电路之间也是通过时钟线,数据线进行数据的通讯。每片MFC7710受变送器时钟信号控制,通过数据线,逐级向上传递感应触点感知的包含水位信息的 一系列0,1数字信号,变送器将此数字信号转变成对应的16位的BCD码。微控制器通过控制三级管,以间歇式供电方式向MFC7720发送采集时钟(即只 在微控制器发出采集水位信号时,给MFC7720供电,利于降低系统的功耗),并在时钟的上升沿时逐位采集MFC7720发回的16位BCD码,自动识别 其中包含的水位信息,计算出水位值,再经公式(1)将水位值转化为流量值,实现流量的计量。2.2微处理器的低功耗设计污水流量计的安装地点多为野外或条件恶劣的场所,因此整个系统采用电池供电,这样可以避免长距离的铺设电缆,节省了安装 费用。在电池供电的情况下,系统的电能利用无疑是关键的因素,微处理器需要采用微功耗、微型化的控制芯片,本文采用了MSP430单片机系列中的 MSP430F149。其工作电压为3.3V,与5V电压供电的单片机相比,在同等条件下,3.3V微控制器能够节省一半以上的电能,同时设计中采用 8MHz和32768kHz双时钟系统,配合微处理器本身具有的五种工作模式,可以实现系统在工作时程序高速运行,休眠时超低功耗的特点。2.3、其他外围部件的设计在设计中,考虑到需要对系统进行实时调试,有些场合也需要有就地显示部件,所以系统电路设计时留有液晶拓展接口。液晶采 用点阵式液晶块CM12864,可显示4×8四排32个字。监控中心要对现场数据进行实时或历史数据调用,以进行定期的进行计量监测,时钟芯片 SD2200具有32k的存储空间,同时兼有实时时钟电路,且内置备用电池,满足流量计的设计需求。3、系统软件设计软、硬件设计的合理搭配,是实现系统的低功耗的一个重要因素,数字式明渠污水流量计采集处理系统的软件设计充分利用了微控制器的低功耗待机工作模 式。由C语言编写的程序分为主程序和中断程序两部分。主程序只负责对系统上电复位后的系统参数及功能部件的初始化设定,中断服务程序负责执行各种操作模块 功能。开放中断后,单片机进入低功耗休眠状态,等待中断发生,处理完中断后,微处理器继续进入低功耗休眠状态,这种工作方式大大减少了微控制器的非有效工 作时间,与查询等待方式相比,系统功耗减至非常低。主程序,中断程序流程图如图2、图3所示。http://ws.llybw.com/up_files/image/Article/2013/11/22/52287913.png图2主程序流程图http://ws.llybw.com/up_files/image/Article/2013/11/22/52287914.png图3中断处理流程图4、实验验证4.1、试验装置及试验方法实验采用比较法对实验数据进行分析,验证数据采集系统是否符合设计。为了能模拟工业现场的污水排放,实验设计了自循环明渠巴歇尔槽水流装置,同时安装有超声波明渠流量计作为实验参照对象。实验计量装置由上位水箱、流量槽、下位水箱、水泵四大部分组成。下位水箱水量作为实际总流量。实验中记录智能数字式明渠污水流量计的累计流量与瞬时 流量,超声波流量计的累积流量与瞬时流量,下位水箱实际流量等五部分实验数据。累计流量实验数据如表1,三次试验中超声波与数字流量计的误差数据如表2, 三次实验中瞬时流量比较如表3所示。http://ws.llybw.com/up_files/image/Article/2013/11/22/52287915.png4.2实验分析4.2.1实验中的问题及解决方案实验初期,采样电路与无线传输的其他处理电路一起浇注在流量计中,构成集成一体化仪器,取样采用查询方式,这样需要对采 样电路持续供电。在这种情况下,MFC7720会由于散热不充分而出现突然死机的现象,为了解决这个问题,笔者将采集方式改为中断式,对变送、取样电路的 供电方式改为由三级管控制的间歇式供电。解决了MFC7720的发热死机现象,同时,间歇式的供电方式也大大降低了系统功耗。软件设计涉及的另一个问题是采样公式的参数调整问题,初期实验数据证明流量计的计量存在一定的误差。笔者认为有三方面的

  • 【资料】《超临界流体萃取技术研究与应用进展》

    超临界流体萃取技术研究与应用进展赵东胜, 刘桂敏, 吴兆亮( 河北工业大学化工学院, 天津300130)摘要: 综述了超临界流体萃取的基本原理, 以及提高超临界流体萃取效率的方法, 包括加入夹带剂、利用高压电场和超声波等。并对超临界流体萃取技术在生物化工、食品、医药和环保行业的最新应用情况作了介绍。关键词: 超临界流体萃取; 萃取效率; 夹带剂; 应用中图分类号: TQ 028.8 文献标识码: A 文章编号: 1008- 1267( 2007) 03- 0010- 03下载链接:http://www.instrument.com.cn/download/shtml/155631.shtml

  • 【资料】超临界流体色谱法

    [b]超临界流体色谱法[/b](Supercritical Fluid Chromatography ,SFC)是以超临界流体作为流动相的一种色谱方法.所谓超临界流体,是指既不是气体也不是液体的一些物质,它们的物理性质介于气体和液体之间.超临界流体色谱技术是2O世纪80年代发展起来的一种崭新的色谱技术.由于它具有[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]和液相所没有的优点,并能分离和分析[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]和液相色谱不能解决的一些对象,应用广泛,发展十分迅速.据Chester估计,至今约有全部分离的25%涉及难以对付的物质,通过超临界流体色谱能取得较为满意的结果.

  • 【原创】上海阀门的流量系数,流体阻力系数,压力损失

    鸿丰知识吧:一、阀门的流量系数 阀门的流量系数是衡量阀门流通能力的指标,流量系数值越大说明流体流过阀门时的压力损失越小。国外工业发达国家的阀门生产厂家大多把不同压力等级、不同类型和不同公称通径阀门的流量系数值列入产品样本,供设计部门和使用单位选用。流量系数值随阀门的尺寸、形式、结构而变化,不同类型和不同规格的阀门都要分别进行试验,才能确定该种阀门的流量系数值。1.流量系数的定义流量系数 表示流体流经阀门产生单位压力损失时流体的流量。由于单位的不同,流量系数有几种不同的代号和量值。2.阀门流量系数的计算3.流量系数的典型数据及影响流量系数的因素公称通径DN50mm的各种型式阀门的典型流量系数见表。流量系数值随阀门的尺寸、形式、结构而变。几种典型阀门的流量系数随直径的变化如图1-9所示。对于同样结构的阀门,流体流过阀门的方向不同。流量系数值也有变化。这种变化一般是由于压力恢复不同而造成的。如果流体流过阀门使阀瓣趋于打开,那么阀瓣和阀体形成的环形扩散通道能使压力有所恢复。当流体流过阀门使阀瓣趋于关闭时,阀座对压力恢复的影响很大。当阀瓣开度为&#+ 或更小时,阀瓣下游的扩散角使得在两个流动方向上都会有一些压力恢复。对于图1-11所示的高压角阀,当流体的流动使阀门趋于关闭时流量系数较高,因为此时阀座的扩散锥体使流体的压力恢复。阀门内部的几何形状不同,流量系数的曲线也不同。阀门内部压力恢复的机理,与文丘里管的收缩和扩散造成的压力损失机理一样。当阀门内部的压降相同时,若阀门内压可以恢复,流量系数值就会较大,流量也就会大些。压力恢复与阀门内腔的几何形状有关,但更主要的是取决于阀瓣、阀座的结构。二、阀门的流阻系数 流体通过阀门时,其流体阻力损失以阀门前后的流体压力降△p表示。1. 阀门元件的流体阻力阀门的流阻系数 ! 取决于阀门产品的尺寸、结构以及内腔形状等。可以认为,阀门体腔内的每个元件都可以看作为一个产生阻力的元件系统( 流体转弯、扩大、缩小、再转弯等)。所以阀门内的压力损失约等于阀门各个元件压力损失的总和。应该指出,系统中一个元件阻力的变化会引起整个系统中阻力的变化或重新分配,也就是说介质流对各管段是相互影响的。为了评定各元件对阀门阻力的影响,现引用一些常见的阀门元件的阻力数据,这些数据反映了阀门元件的形状和尺寸与流体阻力间的关系。(1)突然扩大会产生很大的压力损失。这时,流体部分速度消耗在形成涡流、流体的搅动和发热等方面。局部阻力系数与扩大前管路截面积A1和扩大后管路截面积A2之比的近似关系可用式(1-9)及式(1-10)表示;阻力系数见表(2)逐渐扩大 当θ<40℃时,逐渐扩大的圆管的阻力系数比突然扩大时小,但当θ=50-90℃时,阻力系数反而比突然扩大时增大15%- 20%。逐渐扩大的最佳扩张角θ:圆形管θ=5-6.5℃,方型管θ=7-8℃,矩形管10-12℃。(3)突然缩小(4)逐渐缩小(5)平滑均匀转弯(6)折角转弯 折角转弯主要产生在锻造阀门中,因为锻造阀门的介质通道是用钻孔方法加工的。在焊接阀门中也会产生急剧转弯。(7)对称的锥形接头 对称的锥形接头类似阀门缩口通道。2.阀门的流体阻力阀门的流阻系数随阀门的种类、型号、尺寸和结构的不同而不同。 三、阀门的压力损失 由于蝶阀在管路中的压力损失 比较大,大约是闸阀的三倍,因此在选择蝶阀时,应充分考虑管路系统受压力损失的影响。

  • 微流体系统控制器说明

    [b][url=http://www.f-lab.cn/microarray-manufacturing/microfluidic-controller.html]微流体系统控制器flowtest[/url][/b]是专业为[b]控制微流体器件[/b]设计,是用于micropump, microvalues等[b]微流体器件控制[/b]的进口[b]微流体控制器[/b]。[b]微流体系统控制器[/b]能够同时和独立地控制流体系统使用8个阀和8个泵,还可通过计算机编程控制微流动序列。此编程功能可以编辑新程序控制要求液体位移,取样和注射,并可以设置,存储和管理多个程序。用户可以毫不费力地检索和运行他们的程序。[img=微流体系统控制器]http://www.f-lab.cn/Upload/flow-test-controller.jpg[/img]在使用跨实验室和工业应用领域,需要精确液体转移。比如,微流体系统控制器FlowTest™ 将被证明是许多质量检测应用,流体系统发展或使用泵和阀门仪表的宝贵资产。微流体系统控制器还可以作为一个独立的仪器使用,无需电脑。在这种情况下,程序被加载在USB密钥上。通过位于控制盒的上方“运行/暂停”和“停”按钮,方便地操作控制器。微流体系统控制器:[url]http://www.f-lab.cn/microarray-manufacturing/microfluidic-controller.html[/url]

  • 作微流体实验的管道

    我想做微流体实验,但不知现在那里可作微管道的代加工.刻10~20个宽为50到200μm,深为100~300μm,使用硅或铝的管材。不知高人能否指点一下。

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