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油气装备仿生织构设计理论与超快激光制备关键技术研究及应用示范
仿生表面织构起源 传统摩擦学认为光滑表面具有较低摩擦力和磨损,反之,非光滑表面会带来较大的摩擦力和磨损。而自然界进化过程中,某些生物的表面微观结构具有优异的自润滑和抗磨减磨性能,如鲨鱼皮表面微沟槽表现的超低流体阻力,穿山甲表面微结构的优异耐磨抗磨性能。因此,如能掌握其机理,则可进行工业应用。 钻头轴承及压裂泵柱塞密封系统仿生织构润滑减磨设计及应用 织构化钻头轴承 钻头作为破碎岩石形成井眼的重要工具之一,在高温高压、冲击动载及贫脂润滑的恶劣环境下,其核心部件钻头滑动轴承易发生黏着磨损从而最终导致钻头整体失效破坏,亟需降耗增寿的新技术来为其安全、可靠使用和延寿经济运行保驾护航。 发明了基于多物理场耦合的超快激光精准高效制备的冰霜辅助超快激光刻蚀分束技术(US17026096,ZL202011229792.1),形成了钻头轴承轴径曲面仿生织构的纳秒/皮秒的激光加工与表征评价方法;目前正在与中国科学院上海光学精密机械研究所和中石化江钻石油机械有限公司开展钻头轴承织构工业化的超快激光加工与质量检测流水线建设和现场应用研究测试,可满足织构化钻头2000支的年产量需求。 建立了织构钻头轴承润滑减磨性能优化设计的理论研究与实验测试评价方法(ZL201310416270.6,ZL201710973537.X,.ZL201810946598.1)。以摩擦系数、磨损量、油膜厚度、温升和无量纲承载能力等为评价指标,基于理论研究、单元实验和全尺寸的台架实验,模拟测试工况下初步优选的圆形、椭圆形、人字形沟槽织构可使钻头轴承减磨性能和寿命提升50%以上。 织构化柱塞密封系统 柱塞动密封系统是油气增产压裂作业实施中压裂泵装备的关键部件之一,其在超高压、冲击动载及交变往复运动工况下,压裂泵柱塞动密封系统易发生磨损失效而导致密封刺漏等失效,是制约压裂泵工作性能、可靠性和作业成本的关键因素, 亟需创新的设计方法来提升压裂泵柱塞动密封系统的寿命及可靠性。 发明了柱塞表面仿生织构大尺寸拼接刻蚀工艺规划及参数优化设计方法(ZL201910892024.5), 创新研发了柱塞织构批量化激光分束加工的软件控制系统和配套夹具系统。 发明了表面织构化压裂泵柱塞及其动密封系统性能抗磨减磨性能优化设计的理论研究与试验测试评价方法(ZL201310423514.3),基于理论模拟、单元及全尺寸台架实验,初步优选的圆形和椭圆形织构布置于压裂泵柱塞表面可实现柱塞动密封系统的摩擦系数和温升降低45%以上,寿命延长30%以上,目前正在与中石油第四石油机械有限公司和中油国家钻井装备工程技术研究中心有限公司开展现场应用试验测试。 未来应用前景及市场规模预测 该技术垂直应用领域为油气勘探开发装备、油气集输装备、通用机械装备的润滑、密封、抗冲蚀与减阻等领域,摩擦消耗了一次能源的1/3以上,80%的装备失效是由磨损引起的。两者造成的损失相当于GDP2%-7%,2019年我国的GDP为99万亿元,按5%计算约为4.95万亿元。
西南石油大学 2021-05-10
非损伤微测系统
       由山东金歌科学仪器有限公司自主研制的全新一代NMT产品- SRMT1208非损伤微测系统(植物吸收监测仪、NMT活体生理检测仪)具备测量多种关键元素的能力,如磷、硅、锌、铁、铜、铝、砷等。该仪器功能全面,可检测植物所需的全部大量元素、中量元素以及大部分微量元素,同时涵盖离子通量(flux)、离子浓度、分子通量(flux)、分子浓度及膜电位等多项检测项目。   金歌NMT功能特色:   (1)检测种类多;   (2)实时输出时间-flux通量数据,无需人工换算,可直接用于分析作图,保护了用户数据安全;   (3)提供个性化定制,免费升级测试软件。   可检测种类:   (1)大量营养元素:N (NH4+/NO3-)、P (HPO42-)、K+   (2)中微量元素:Ca2+、Mg2+、SO42-、Na+、Cl-、H+、SiO32-、Zn2+、Fe2+、Cu2+   (3)胁迫:Cd2+、Al3+、Pb2+、Ag+、Cr3+、AsO43-   (4)其它:Li+、NO2-   (5)分子:O2、H2O2、IAA、NO、葡萄糖等   测试样品:   根际/种子/花粉管、细胞/液泡、生物膜、藻类、活体组织、神经、骨骼、珊瑚等其它活体样品   测试项目:   (1)离子通量SRIET   (2)分子通量SRPT   (3)离子浓度aIon   (4)pH   (5)分子浓度aMol   (6)膜电位Potential   主要应用:   植物营养生理、逆境生理、植物与微生物互作、作物育种、生理调控机制等研究     附:非损伤微测技术(Noninvasive Microelectrode Technique,NMT)        非损伤微测技术NMT是离子/分子通量测试技术在国内的名字,其全称是非损伤微电极测试技术(Noninvasive Microelectrode Technique,NMT),能够原位、实时、非接触式测量生命活动中离子/分子通量(flux),可用于植物营养生理、盐胁迫和重金属胁迫等研究。        离子/分子通量测试技术(非损伤微测技术)经历了方法学建立、原型机、技术成熟、引进国内和全国产化。         1.方法学建立         1974年,美国麻省伍兹霍尔海洋生物学实验室科学家 Lionel Jaffe 和 Nuccitelli 提出了振动电极(Vibrating Probe:VP)概念,采用振动电极探针技术测量生物体中弱电流,为离子/分子通量(flux)测试奠定了方法学的基础。         2.原型机         1990年伍兹霍尔海洋生物学实验室开发出了基于离子振动电极技术的自动化离子/分子通量(flux)测试系统,在早期的文献中写做 SRIS系统。         3.SIET离子/分子通量测试系统标志着通量测试技术仪器的成熟         1994年,伍兹霍尔海洋生物学实验室员工 A.M.Shipley 和 E.Karplus 分别成立 Applicable Electronics Inc. 和 Sciencewares 公司,联合推出商业机 SIET通量测试系统,标志着离子/分子通量(flux)测试技术仪器的成熟。          4.SIET系统被引进国内          SIET通量测试系统被引进国内后,我国学者从2009年开始在离子/分子通量(flux)测试领域发表文章,当时文章明确标识使用的是SIET通量测试系统。(文献:Plant Physiology, February 2009, Vol. 149, pp. 1141–1153, NaCl-Induced Alternations of Cellular and Tissue Ion Fluxes in Roots of Salt-Resistant and Salt-Sensitive Poplar Species)          5.国产化           金歌仪器科研团队自2011年开始深耕非损伤微测技术(NMT)领域,为在国内推广的通量flux测试系统(非损伤微测系统)研制并供应核心组件。通过不断丰富NMT可测离子种类,成功摆脱了对国外的依赖。           在科技竞争白热化的今天,核心技术自主可控是企业可持续发展的底线和基石。2022年金歌公司成立以来,始终如一坚持创新发展理念,聚焦关键技术攻关,打破原装进口核心部件-国内组装的模式,推动构建自主可控的产业链体系。2025年8月7日,北京知识产权法院判决金歌公司在与某北京公司NMT专利侵权案中胜诉,金歌已逐步确立了其在NMT领域重要生力军的地位。          凭借扎实的科技实力,金歌公司成功打造出可靠的“NMT耗材-零部件-整机”一站式NMT供应平台。通过不断积累并整合自1990年离子/分子通量flux测试技术(即‌非损伤微测技术NMT)诞生三十多年以来已发表成果,我们建立了丰富的NMT大数据库,实现了NMT仪器国产化、自动化、智能化、信息化和标准化,进一步巩固和扩大了我国在NMT领域的优势。          金歌NMT测试界面实时输出flux通量数据,无需人工换算,可直接用于分析作图,保护了用户数据安全。用户购买仪器后,金歌NMT仪器测试种类和检测项目等仍会不断增加,金歌仪器将及时告知用户,郑重承诺免费为用户做测试软件升级。          金歌仪器将永远以客户需求为导向,精益求精,不断推出创新性产品和个性化解决方案,为加快实现高水平科技自立自强贡献智慧和力量。    
山东金歌科学仪器有限公司 2026-04-23
轨道交通车辆制动能量气动回收再利用装置
一种轨道交通车辆制动能量气动回收再利用装置,属于轨道交通车辆技术领域。本实用新型由安装在 车辆转向架车轴上的凸轮,安装在转向架构架上的其余部件组成。其中凸轮、滚子和气缸活塞杆构成凸轮 机构,将车轴的旋转运动转化为气缸活塞杆的往复运动;排气单向阀、吸气单向阀连接在气缸的无杆侧,在气缸活塞杆的往复运动下,实现排气和吸气功能,将机械能转换为气压能。该装置能够将制动能直接回 收成气压能,以供车辆系统使用。
南京工程学院 2021-04-11
自锁连接装置及其在无人艇回收布放中的应用
本发明公开自锁连接装置,包括第一连接件、第二连接件和摇杆定位机构;第一连接件包括锥形凸台和定位槽,锥形凸台侧壁上设有卡孔;第二连接件设有与锥形凸台适配的锥形凹槽和与定位槽适配的定位销;摇杆定位机构包括直线杆和弧线杆;当锥形凸台插入锥形凹槽时,锥形凸台挤压直线杆,摇杆定位机构摆动使得弧线杆插入所述卡孔,定位销插入定位槽,此为自锁连接装置的锁紧状态;当定位销抽离定位槽,锥形凸台抽离锥形凹槽时,弧线杆与定位孔分离,为自锁连接装置的开放状态。本发明的自锁连接装置操作简单方便,对工作人员的技能以及环境要求低,可实现待锁定装置的快速准确锁定,且解除锁定方法简单,通用性强。
东南大学 2021-04-11
一种汽车制动能量回收装置及其分段控制方法
本发明涉及汽车能量回收,旨在提供一种汽车制动能量回收装置及其分段控制方法。该装置包括超级电容和电机、低压端电流表、双向Buck-Boost变换器、高压端电流表、PWM控制器、低压端继电器和高压端继电器;低压端继电器和高压端继电器均为单刀双掷开关,包括动触点、第一静触点和第二静触点;低压端电流表设于超级电容与低压端继电器的动触点之间,高压端电流表设于电机与高压端继电器的动触点之间;各设备分别通过信号线连接至PWM控制器。本发明可直接用于现有电动汽车和油电混合动力汽车上,提高其制动能量回收的效率、增加节能效果、延长其续驶里程。
浙江大学 2021-04-11
吸附-等离子体同步烟气脱硫脱硝回收硫酸技术(APDSNSR)
研究历程:“吸附-等离子体同步烟气脱硫脱硝回收硫酸技术(APDSNSR)”系在国家重点基础研究发展规划项目(973)和国家863计划项目基础上,经七年研究、开发,完成了烟气NOx/SOx 同步脱除及其回收硫酸的机理与方法研究、工程化技术基础和工业试验研究(连续48小时运行试验和累计运行600小时以上)。
东南大学 2021-04-10
一种蒸发冷却耦合热回收的溶液除湿空调装置
本实用新型公开了一种蒸发冷却耦合热回收的溶液除湿空调装置,包括机体和处理装置,机体的上部嵌设有处理装置,处理装置贯通机体的左右侧端,机体的内腔底壁设有电机,电机上的电机轴固定连接第二转轴,第二转轴的另一端固定连接主动轮,机体的左右侧端底部对称设有散热窗,处理装置包括壳体,壳体的内腔中部设有隔板,隔板的中部设有转换孔,转换孔内设有分别与回风通道腔和进风通道腔相配合的除湿转轮,隔板把壳体的内腔分隔成回风通道腔和进风通道腔,机体的底端均匀的设有若干支脚;本实用新型利用夏热产生的高温气体,带走
安徽建筑大学 2021-01-12
利用膜蒸馏技术实现废水有价成分浓缩结晶和淡水回收
我国淡水资源极度匮乏,每年缺水量达60亿m3,水资源环境遭受着严重污染,年排放废水达到500多亿吨,水源污染加剧了水资源的短缺。企业排放污水中含有大量可回收的有价成分,通过分离回收不但可以缓解水污染,而且可以实现淡水回用和有价成分的再利用,补充水资源需求缺口,降低成本,使企业排放废水达到国家排放标准要求。 膜分离技术是高效、低能耗的分离方法,是解决能源、资源和环境问题的重要手段。膜蒸馏技术是近年来迅速发展的新型膜分离技术,可广泛用于海水、苦咸水淡化、工业水处理、食品浓缩、医药产品浓缩结晶等领域。在低位温差推动作用下实现混合料液的气液分离,可得到淡水和难挥发组分的浓溶液或晶体。操作温度为50℃~80℃,特别适合高沸点、热敏性及高浓度物料的浓缩结晶,可利用低位热能如工厂废余热、地热等来实现能量综合利用,常压操作,设备体积小,占地面积小;易于操作和管理维护,易于实现自动化和在线监测。
西安交通大学 2021-04-11
热载体循环高效煅烧窑及产物气资源化回收技术
冶金行业中通用的原料煅烧工序如石灰窑存在能耗高、热效率低、污染排放严重等问题,产物气大量浪费。煅烧窑内反应体系热量与颗粒间的传热存在加热不均,容易造成石灰颗粒的过烧等品质问题,因此降低石灰的活性度,使石灰产业的品质质量得不到提高。通过热载体循环高效煅烧窑及产物气资源化回收技术,可以有效地提升系统能量利用效率,降低烟尘以及 NOx 的排放浓度,提高产物活性。
北京科技大学 2021-04-13
西医93型心内血液吸引回收微栓过滤多用器的研制
该器集消泡、过滤和贮血为一体。由空量1500m透明外壳、小盖、5个接头和一次成型的圆筒体带螺纹可旋转,三处带螺纹的大盖,双层消泡网,40μm隔层、180μm过滤网组成,一次性应用,并配专用支架。1.II型和93型共发行3万5千个,统计3800例及专家鉴定综合分析认为“可有效地滤出各种固、气体微栓,可减少‘灌注肺’和‘脑部严重并发症’发生,优于国内外一层过滤
西安交通大学 2021-01-12
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