直接式炉气渗碳及其可控性

本文介绍了用液体原料制取的直接式渗碳炉气的应用及其可控性研究结果。采用多相平衡反应的方法计算了四种炉气成分。 研究发现,由于混合比变化造成的炉气成分变化,是引起单参数碳控时炉气碳势波动的重要原因。这种波动的大小反映了炉气可控性的优劣。并发现可以通过选择合适的渗剂、合适的控制参数及恰当的通气量改善其可控性。     

对“直接式炉气渗碳及其可控性”一文的看法

渗碳过程中的炉气调节或碳势控制是一个比较复杂的问题。较为成熟的是用发生炉制备的吸热式气氛的控制。即使通过调节炉气中CO_2含量来达到控制碳势目的的方法也还是相当粗略。其原理都是建立在气体平衡反应的基础上,滴注式气氛也不例外。但实际的反应平衡需要相当长的时间,而且整个过程又是在气体不断补充和不断排出的条件下进行,因此所有的控制方法都不是在平衡条件下完成调节过程。此外,气体反应的平衡常数只是在某一固定温度下才有固定值,而实际上炉温自动调节过程都不可避免地伴随有一定程度的上下波动。这些都给炉气或炉气碳势的精确控制带来困难。     

成果简介

1　滴注式渗碳工艺过程自动控制滴注式气体渗碳是一种广泛应用的常规热处理方法。气体渗碳是将有机液体滴入炉罐中 ,高温下滴液分解产生富碳气氛 ,被零件表面吸咐、吸收并扩散 ,达到表面增碳的目的。由于渗碳过程中滴入有机液体种类不同 ,滴入量不同 ,炉内碳势变化极大 ,此种变化直接影响渗碳零件表层的碳浓度、浓度梯度、渗碳淬火硬化层深度和金相组织 ,致使性能下降。应用碳势控制已成为提高渗碳质量的重要方法。本成果以煤油为渗剂 ,以甲醇、空气为稀释剂 ,以CO2 、CH4 红外仪为传感器 ,实现了滴注式渗碳工艺过程的微机控制 ,并对渗碳…     

渗碳零件表面碳浓度精确控制的探讨

通过对６种常用渗碳材料在９３０℃下进行渗碳试验,建立了表面碳浓度控制模型,渗碳时间延长时,表面碳浓度按抛物线规律上升。钢种、碳势不同,表面碳浓度也不同,研究了表面碳浓度与炉气碳势达到的渗碳平衡时间。     

“直接式炉气渗碳及其可控性”一文的说明

读了航空学报第7卷第4期上刊登的樊东黎同志对“直接式炉气渗碳及其可控性”一文的看法(以下简称“看法”)后,对所提出的问题解释如下: 一、关于试验条件 空气加有机液体直接式炉气渗碳的研究是在25kW井式渗碳炉内进行的。炉温采用可控硅PID自动调节,波动不大于±5°C。每炉都装有渗碳面积约0.8m~2的低碳钢陪炉料。炉气组分用三台红外仪(CO、CO_2、CH_4)、氧探头(上海人民耐火材料厂及上海第二耐火材料厂产品)及色谱仪测定,用钢箔称重法测定炉气碳势。     

“直接式炉气渗碳及其可控性”一文的说明

 读了航空学报第7卷第4期上刊登的樊东黎同志对“直接式炉气渗碳及其可控性”一文的看法（以下简称“看法”）后,对所提出的问题解释如下: 一、关于试验条件 空气加有机液体直接式炉气渗碳的研究是在25kW井式渗碳炉内进行的。炉温采用可控硅PID自动调节,波动不大于±5°C。每炉都装有渗碳面积约0.8m²的低碳钢陪炉料。炉气组分用三台红外仪（CO、CO₂、CH₄）、氧探头（上海人民耐火材料厂及上海第二耐火材料厂产品）及色谱仪测定,用钢箔称重法测定炉气碳势。     

飞机碳/碳复合刹车材料制备工艺

飞机C/C复合刹车材料的出现标志着航空刹车系统的重大变革。本文通过C/C复合刹车材料制备工艺试验研究,确定选用压差法CVD工艺;该工艺选用吉林炭素厂碳布、纯度≥95％的丙烯沉积气和普通氨稀释气体,得到沉积温度>700℃、炉压<8000Pa等最佳的工艺参数;并阐述了碳布叠层夹角及高温热处理在沉积过程中的重要作用。     

高铬不锈钢制件的碳氮共渗

分析了高铬不锈钢零件经液体、气体碳氮共渗的渗层组织成分和性能特性以及渗层黑色组织和裂纹的生成原因；试验论证了气体碳氮共渗不同工艺参数的渗济量和冷却方式等对渗层组织成分和性能方面的影响及其取代液体碳氨共渗在解决渗层黑色组织和裂纹等缺陷方面的作用和效果。     

气氧/甲烷与气氢/气氧喷注器燃烧特性对比研究

为了获得气氧/甲烷与气氢/气氧两种推进剂组合燃烧特性的异同,将氢/氧气-气啧注器的设计经验用于气氧/甲烷气-气喷注器设计,在同一燃烧室中针对气氧/甲烷与气氢/气氧同轴剪切喷注器燃烧特性开展了数值仿真与试验研究.结果表明:在喷注器设计参数相似的情况下,气氧/甲烷喷注器尺寸与气氢/气氧喷注器尺寸相当;在相同的燃烧室设计压力、结构尺寸,以及两种推进剂组合均完全燃烧的情况下,要产生相同的推力,气氧/甲烷(混合比3.5)推进剂流量约为氢/氧(混合比6.0)推进剂流量的1.27倍,气氧/甲烷燃烧所需燃烧室特征长度约为氢/氧燃烧室特征长度的1.48倍,气氧/甲烷燃烧室壁面热载约为氢/氧燃烧室壁面热载的一半.     

稀土、碳、氮共渗热处理工艺等2则

稀土、碳、氮共渗热处理工艺 本工艺是将混合稀土溶人含有碳、氮元素的有机溶液中，作为活化催渗介质，与渗碳剂煤油按一定比例滴入炉中，在气相条件下对金属表面进行稀土、碳、氮三元共渗。稀土元素有极强的化学活性，可加速化学热处理的过程；有机介质的分解，获取更多的碳、氮原子；金属表面对活性碳、氮原子的吸附；碳原子向内层的扩散。同时稀土亦被渗入钢的表面层内，起到微合金化的作用。 本成果证明稀土元素在化学热处理过程中有很强的催渗活化作用，解决了碳、氮共渗工艺时间长、质量不稳定的难题，可缩短共渗时间15%～20%，节能效果显著。 碳、氮共渗工艺广泛应用于动力、化工机械、汽车、拖拉机齿轮轴等耐磨耐疲劳零部件，但周期长、能耗大、工艺不稳定。本成果进行了长期开拓性的研究工作，突破了稀土对钢表面的固溶大原子不能渗入的理论禁区，为稀土的应用开辟了一条新的途径。 该成果渗速快、节能效果显著、稳定性高、成本低廉，经济效益显著，便于推广。汽车变速箱齿轮经稀土、碳、氮三元共渗处理后，其接触疲劳寿命比原工艺提高12%。 精密零件氮基保护淬火固溶沉淀硬化处理 本技术可用于精密零件及模具、刀具的氮基保护淬火，固溶及沉淀硬化处理，具有国内先进水平。 本成果稳定性好，经生产实践证明工艺稳定，未发生因保护气氛问题造成产品报废现象。合金钢及高合金钢工件保护淬火后，表面光洁，无脱碳。使用温度范围700℃～1250℃。在φ250 mm、φ300mm的炉膛截面，温差≤±1.5℃。 本工艺具有显著效益：在保持了国际先进的氮基气氛技术条件，省去了复杂、昂贵的净化系统设备与添加装置，降低了投资，节约能源；简化了气氛制备系统，操作方便，维修简易；设备操作安全，占地面积小，无环境污染。 本工艺可在多种热处理炉上应用。在外热式流态炉及气氛炉上应用时，把氮气直接通入工作炉即可，其他工作顺序与盐炉相似，操作非常方便。工业普氮的纯度≥99%。·李连清·     

可控高温管式检定炉的设计及制造

介绍了高温管式检定炉的设计、制造过程及其控制方法，并给出了系统调校的过程及相关的实验参数。     

PID在线自动整定法在台式燃料炉微机控制中的应用

本文以开原化工机械厂台式燃料炉微机控制为例，从频率分析的角度、阐述了PID控制规律，并针对常规的PID控制中存在的问题，提出了借用选择性强的ITAE（the integral of time-multiplied absolute-value of error criteion）准则，对其实现了在线自动调整，并给出了计算机在线自动整定PID控制算法中的最佳参数。     

Photochemistry in Outer Solar System Atmospheres

The photochemistries of the H₂-He atmospheres of the gas giants Jupiter, Saturn and ice giants Uranus and Neptune and Titan’s mildly reducing N₂ atmosphere are reviewed in terms of general chemical and physical principles. The thermochemical furnace regions in the deep atmospheres and the photochemical regions of the giant planets are coupled by vertical mixing to ensure efficient recyling of photochemical products. On Titan,mass loss of hydrogen ensures photochemical evolution of methane into less saturated hydrocarbons. A summary discussion of major dissociation paths and essential chemical reactions is given. The chapter ends with a overview of vertical transport processes in planetary atmospheres.     

分解炉温度控制的数学模型

根据影响分解炉温度的主要因素，利用回归分析的方法，建立了分解炉温度控制的数学模型，并给出了矩阵形式的数学模型，为计算机进行计算处理提供了依据.     

考虑发动机冷却通道固壁内耦合导热影响的低温甲烷超临界压力传热研究

 在考虑发动机冷却通道固壁内耦合导热影响的情况下,开展了低温甲烷在矩形冷却通道中的超临界压力湍流换热数值模拟研究;仔细分析了热流密度及管道几何形状对低温甲烷超临界压力下的流动和传热的影响;得到了流体速度、壁面温度、壁面热流密度等参数的详细变化情况以及Nusselt数的变化规律。计算结果表明:在考虑流固耦合作用时,上壁面施加的热流有一部分会通过固体壁面内的热传导,经由侧壁面传入超临界压力流体,并且随着热流密度的增加,经侧壁面传导的热流所占的比例也会随之增大;减小冷却通道内截面的高宽比,可以提高超临界压力下的换热效果,但流动压降会大大增加,因此冷却通道高宽比的选择需综合考虑传热与压力损失的影响,可以引入热性能参数作为参考;修正的Jackson&;Hall对流换热关系式基本可以适用于本文中的各种工况。     

Simplified procedure for controlling pressure distribution of a scramjet combustor

Scramjet engines are used at extreme temperatures and velocity. New control problems involving distributed parameter control have been found concerning investigations of the control of scramjet engines whose physical states are spatially interacted. Succeeding the existing theoretical studies on the distributed parameter control for scramjet engines, this paper puts forward a simplified distributed parameter control approach for scramjet engines aimed at engineering application. The simplified control procedure uses the classical proportional-integral（PI） compensation to control the target pressure distribution of scramjet engines, which is effective and applicable for practical implements. Simulation results show the validation of the simplified distributed parameter control procedure.     

航空发动机闭环辨识研究

 本文介绍了在航空发动机闭环控制系统的反馈通路上施加伪随机试验信号时,对发动机模型参数进行辨识的方法。同时还介绍了对辨识试验所录取信号的相关分析与谱分析,以此来证明所录取信号的正确性。在用Hsia法进行辨识处理后得到了发动机的数学模型。最后通过对模型的验证表明辫识结果是满意的。     

发动机零部件的安全寿命确定

用三参数威布尔分布的置信限, 确定某发动机零件的安全寿命。并对用两参数威布尔分布的点估计出的寿命作一比较, 得出切合实际的结果。      

基于最小二乘法的分解炉温度控制数学模型

根据分解炉温度控制的实际生产情况,确定了三次风、煤粉和生料流量与分解炉温度之间的关系,建立了分解炉温度控制的数学模型。由于神经网络可以实现对复杂非线性对象进行卓有成效的控制,因此选定神经网络中应用最广泛的BP神经网络作为控制算法,对三次风和煤粉阀门开度进行控制,从而实现对分解炉温度预测控制。