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《哈尔滨工业大学》 2008年
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基于旋转电磁效应的循环水系统抑垢缓蚀机制研究

张鹏  
【摘要】: 从电机损耗与温升的反问题出发,利用电磁理论将输入的能量充分、有效地转换为热能,即将“损耗”转化为有效热能输出的动态电磁感应加热方法,构成高热效率的环保型旋转电磁热机,通过调节励磁绕组的电磁参数可以对旋转电磁场进行控制。利用可控电磁场对水媒质产生磁化效应,可以实现抑垢缓蚀。 在充分分析电机运行过程损耗的基础上,介绍了旋转电磁效应的技术实施以及数学模型。通过有限元模拟,分析了转速和铁心长度等因素对致热效率以及磁场分布等的影响。利用旋转电磁热机进行了致热实验,结果表明,该新型热机致热效果明显,并且使水媒质产生了一系列物理化学性质变化。水质变化机理主要是旋转电磁效应导致水中氢键断裂。当水的温升速度较快时,水质变化主要是温度引起;而在升温缓慢或无温度变化时,则以交变电场和交变磁场的协同作用为主。 热循环系统的工程应用表明,旋转电磁效应的抑垢效果良好,并且长时间运行后具有明显的降浊降硬作用。采用激光共聚焦显微镜、扫描电镜以及XRD等方法研究了水垢样的形貌及成分,分析了旋转电磁效应的抑垢机理,主要是旋转电磁效应一方面改变了水媒质的物理化学性质,另一方面影响了碳酸钙结晶过程,水垢样主要为霰石碳酸钙晶型,而蒸汽锅炉水垢样表面则主要为方解石碳酸钙晶型。 采用失重法对热循环系统用45钢和紫铜进行热流动腐蚀实验,结果表明,随着腐蚀过程的持续进行,45钢的腐蚀速度先下降后上升,紫铜的腐蚀速度下降,随后趋于平缓。成分分析表明,45钢和紫铜试样主要为基体及其氧化物。开始阶段试样表面氧化膜的形成减缓了腐蚀,随着氧化膜的脱落与溶解,腐蚀继续进行。通过试样表面腐蚀二维和三维形貌可以看出,45钢流过腐蚀过程为剥层腐蚀,紫铜流动腐蚀过程为孔蚀。 采用电化学腐蚀实验研究了45钢和紫铜在旋转电磁处理海水中的腐蚀电化学机理。极化曲线测试表明,旋转电磁效应对45钢和紫铜的缓蚀效率分别为16.66%和89.14%。通过扫描电镜照片可以看出,在旋转电磁处理海水中电化学腐蚀后试样表面比在3.5%NaCl溶液和人工海水中的试样要致密。成分分析表明,45钢试样表面腐蚀产物主要有Fe_2O_3、Fe_3O_4和FeCl_2·6H_2O,紫铜试样表面腐蚀产物主要有Cu_2O和CuCl_2。旋转电磁处理使溶液的溶解氧能力增强,使金属更容易地发生氧腐蚀,形成表面氧化膜,阻止了内部金属的继续腐蚀。 基于电化学腐蚀实验结果,分析了腐蚀电极/电解质溶液界面液相传质过程。对电极/电解质溶液界面双电层电容量进行了理论计算以及实验分析。根据腐蚀过程表面状态变化,基于高斯滤波建立了电极表面双电层基准面模型。通过所建立的模型,计算出流动腐蚀过程中金属表面真实的双电层吸附面积变化。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TM306

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【引证文献】
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1 陈磊;旋转式机电热换能器及其对水媒质磁化作用的研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
【参考文献】
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1 杨筠,杨祖荣,史季芬,江生南;磁场对碳酸氢钠结晶动力学的影响[J];北京化工大学学报(自然科学版);1997年02期
2 徐楠;谢发勤;吴向清;;磁场在油田污水管道防腐蚀方面的应用探索[J];材料导报;2005年05期
3 胡晖,高红,贾绍义;磁场对物质理化性质的影响[J];磁性材料及器件;2000年03期
4 赵虹,魏勇;燃煤锅炉水冷壁烟侧高温腐蚀的机理及影响因素[J];动力工程;2002年02期
5 刘丽宏,齐慧滨,卢燕平,李晓刚;耐大气腐蚀钢的研究概况[J];腐蚀科学与防护技术;2003年02期
6 朱相荣,黄桂桥;钢在海洋飞溅带腐蚀行为探讨[J];腐蚀科学与防护技术;1995年03期
7 吕战鹏,黄德伦,杨武;磁场作用下铁在盐酸和氯化钠溶液中自腐蚀状态的变化[J];腐蚀与防护;2002年05期
8 刘卫国;刘建东;赵陈龙;;水的磁处理防腐蚀机理研究[J];腐蚀与防护;2006年04期
9 黄征青,黄光斗,徐洪涛;水的磁处理防垢与除垢的研究[J];工业水处理;2001年01期
10 黄征青,鲁国彬,徐洪涛,黄光斗;超滤对磁化水的影响及截留微粒成分分析[J];工业水处理;2003年09期
【共引文献】
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1 刘彦鹏;余永生;任磊;陈剑;冯建国;;超临界锅炉水冷壁高温腐蚀分析及预防措施[J];安徽电力;2008年03期
2 邓先琛;;表面式换热器的分析[J];安徽工学院学报;1988年04期
3 赵国燕;郭金福;卢印;;Cs_3(HSO_4)_2(H_2PO_4)的制备及其导电性研究[J];安阳师范学院学报;2011年02期
4 李凌杰;于生海;雷惊雷;何建新;王敬丰;潘复生;;NaCl介质中AZ31镁合金的动态电化学腐蚀行为研究[J];兵器材料科学与工程;2008年06期
5 钱余海;李自刚;;加速腐蚀环境下高强耐候钢Q450NQR1的耐蚀性能研究[J];宝钢技术;2007年02期
6 许淳淳,张玉忠;模拟闭塞电池法研究青铜病的发展过程[J];北京化工大学学报(自然科学版);2000年04期
7 胡钢,许淳淳,张新生;304不锈钢在闭塞区溶液中钝化膜组成和结构性能[J];北京化工大学学报(自然科学版);2003年01期
8 屈定荣,武显亮,王光耀;Ti32Mo在盐酸溶液中的电化学研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2003年01期
9 徐正彬;贾梦秋;;碳化硼的改性及其在有机硅树脂中的应用[J];北京化工大学学报(自然科学版);2007年S2期
10 李晶;黄丽;;防腐阻燃型玻璃鳞片/环氧树脂涂料的性能[J];北京化工大学学报(自然科学版);2009年S1期
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1 郑环宇;赖勤志;范立双;安茂忠;;镀锌层无铬钝化工艺的研究[A];2004年全国电子电镀学术研讨会论文集[C];2004年
2 高志明;文丽娟;;阴极保护电位对Q235钢氢脆敏感性和力学性能的影响[A];中国腐蚀电化学及测试方法专业委员会2012学术年会论文集[C];2012年
3 刘洋洋;高志明;王震;;阴极保护对Q235钢空泡腐蚀行为影响的研究[A];中国腐蚀电化学及测试方法专业委员会2012学术年会论文集[C];2012年
4 高从堦;;膜分离技术与水资源再利用[A];中国膜科学与技术报告会论文集[C];2003年
5 杨庆峰;;卷式反渗透膜器缺陷的在线诊断方法和检测仪[A];第4届全国医药行业膜分离技术应用研讨会论文集[C];2007年
6 涂丛慧;王晓琳;;纳滤膜的分离机理及其在医药产品分离纯化中的应用[A];第4届全国医药行业膜分离技术应用研讨会论文集[C];2007年
7 张智;黄征青;黄光斗;胡兵;胡圣飞;;凝胶过程中的磁场作用对添加剂传质速率及超滤膜结构与性能的影响[A];第三届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2007年
8 陶长元;薛红涛;刘作华;杜军;范兴;刘仁龙;;聚二乙烯基乙炔的氢氯化改性[A];中国化工学会2011年年会暨第四届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛论文集[C];2011年
9 张雪峰;牛永红;;磁处理工业水技术应用研究进展[A];中国化工学会2011年年会暨第四届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛论文集[C];2011年
10 康嘉杰;徐滨士;王海斗;王成彪;;基于电学方法的再制造零部件缺陷检测与寿命预测应用基础研究[A];2011年全国青年摩擦学与表面工程学术会议论文集[C];2011年
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1 常雪婷;海洋优势菌种附着腐蚀Fe_3Al及其复合材料界面与机理研究[D];中国海洋大学;2010年
2 王洪芬;涉海抗菌耐蚀性TiO_2复合薄膜的制备及其性能研究[D];中国海洋大学;2010年
3 王爱萍;改性纳米二氧化钛薄膜制备及其在模拟海水中光生阴极保护性能研究[D];中国海洋大学;2010年
4 邹妍;海水中锈层覆盖碳钢的腐蚀电化学行为研究[D];中国海洋大学;2010年
5 马准;磺化聚醚砜纳滤膜荷电机理的动电法分析及其截留性能预测[D];中国海洋大学;2010年
6 熊辉;CuCl/Schiff base配合物在液相氧化羰化反应中的催化活性、寿命及腐蚀性研究[D];华中科技大学;2010年
7 刘春侠;锗在锌电积中的行为及添加剂作用的研究[D];昆明理工大学;2008年
8 张启波;咪唑基离子液体在锌电沉积中的作用机理研究[D];昆明理工大学;2010年
9 蒋雪松;用于有机磷农药残留检测的免疫生物传感器的研究[D];浙江大学;2008年
10 黄君冉;用于农药残留检测的压电免疫生物传感器的研究[D];浙江大学;2010年
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1 庞宇;纳米TiO_2的表面改性及其对聚氨酯涂层耐蚀性能的影响[D];南昌航空大学;2010年
2 徐珊;奥氏体不锈钢点蚀行为的研究[D];南昌航空大学;2010年
3 李新义;红壤土壤腐蚀直接、连续监测技术的研究[D];南昌航空大学;2010年
4 梁静;钛合金精密腐蚀加工工艺及机理研究[D];南昌航空大学;2010年
5 邬迪华;芳香聚酰胺复合膜的表面温敏性修饰[D];浙江理工大学;2010年
6 任振伟;高压扭转工艺对生物镁锌钙合金组织及性能的影响[D];郑州大学;2010年
7 丁凯;酸化油生物柴油降粘及排放特性试验研究[D];山东农业大学;2010年
8 孙彦华;压气机常用马氏体不锈钢冲蚀及盐雾—冲蚀性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 张颖君;聚苯胺对镁合金环氧防护涂层耐蚀性能的影响[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 丛园;缝隙和静水压力环境对316L不锈钢腐蚀行为的影响[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
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1 樊康旗,贾建援;经典分子动力学模拟的主要技术[J];微纳电子技术;2005年03期
2 谢文蕙,黄玉惠;磁场处理水溶液过程中的化学反应(一)[J];北京大学学报(自然科学版);1987年06期
3 贾文;;海水淡化技术及市场[J];东方电气评论;2009年03期
4 程树康;裴宇龙;张鹏;侯云鹏;陈磊;宋立伟;;旋转电机第三功能初探[J];电工技术学报;2007年07期
5 王富勇;浅谈电热锅炉技术及其应用和发展[J];电站辅机;2003年03期
6 刘福海;发展电热锅炉的可行性探讨[J];电站系统工程;2002年03期
7 刘玉柱;浅论电热锅炉技术[J];呼伦贝尔学院学报;2002年Z1期
8 王龙贵;粉煤灰中磁珠的回收及用于含磷废水的处理[J];粉煤灰综合利用;1999年01期
9 李祥元;再谈电锅炉用管状电热元件的应用[J];工业锅炉;2005年05期
10 林艺辉,方健,李杰;磁场对碳酸钙析晶过程影响的定量研究[J];工业水处理;2002年06期
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1 殷开梁;分子动力学模拟的若干基础应用和理论[D];浙江大学;2006年
2 裴宇龙;基于旋转电磁理论的机电热换能器及其相关参数的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
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1 孙宁;基于旋转电磁理论的食品加热器的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
【二级参考文献】
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1 谢文蕙,黄玉惠;磁场处理水溶液过程中的化学反应(一)[J];北京大学学报(自然科学版);1987年06期
2 杨筠,杨祖荣,史季芬,江生南;磁场对碳酸氢钠结晶动力学的影响[J];北京化工大学学报(自然科学版);1997年02期
3 于萍,罗运柏;改性噻二唑有机铜缓蚀剂性能的研究[J];材料保护;1997年10期
4 周国定,冯益其,吴一平;双水内冷发电机空芯铜导线的腐蚀和缓蚀行为研究[J];材料保护;1994年06期
5 李明建,彭炽筠;电子场水处理技术阻垢效果研究[J];重庆环境科学;1998年03期
6 王超,陈慎豪;磁场作用下铁/硫酸体系阳极过程全息显微研究[J];腐蚀科学与防护技术;1999年01期
7 吕战鹏,黄德伦,杨武;磁场作用下铁在盐酸和氯化钠溶液中自腐蚀状态的变化[J];腐蚀与防护;2002年05期
8 邓颖宇,梁耀光,詹业宏,周镇宏,郑壮利,梁远博;电流与电场的水处理研究[J];广东工学院学报;1995年03期
9 黄骏廉,吴海新;磁场作用下异戊二烯在四氟乙烯-丙烯共聚物表面的光化学接枝反应[J];高分子学报;1989年06期
10 黄征青,徐洪涛,黄光斗;磁化—超滤工艺的防碳酸钙沉淀作用[J];中国给水排水;2002年08期
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8 严霜;宝钢工业用水水质十年管理实践[J];能源技术;2000年02期
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4 郭亚丽;周俊;奴尔江;;西部循环冷却水系统节水运行控制研究[A];2008中国水处理技术研讨会暨第28届年会论文集[C];2008年
5 杨春凤;翟清华;田伟;;影响循环水系统缓蚀效果的几个因素[A];’2004全国水处理技术研讨会暨第24届年会论文集[C];2004年
6 李建华;孙军;陈达;王义好;郑敏聪;郑玉敏;;敞开式循环冷却水系统结垢趋势判断[A];中国化学会第九届全国应用化学年会论文集[C];2005年
7 蒋文捷;;等离子光谱法测定宝钢循环水中硫酸根的研究[A];第三届全国冶金节水、污水处理技术研讨会暨莱钢现场节水经验交流会文集[C];2007年
8 李本高;杨世昌;;新型杀生剂RP-71对循环水系统菌藻的MIC和MKC[A];水处理药剂研究及应用学术研讨会论文集[C];1995年
9 成妍操;;循环水系统黏泥产生的原因分析及处理对策[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
10 王瑞;王春玉;;电渗析在乙烯循环水排污回用上的应用[A];中国化工学会2005年石油化工学术年会论文集[C];2005年
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1 袁新文 严刚;九江石化节水减排细算“加减法”[N];中国石化报;2007年
2 王磊;水在技改中循环利用[N];德州日报;2010年
3 刘存瑞;太钢6年节水1.18亿吨[N];经济日报;2007年
4 王坤;节水成主流 洗车业面临洗牌[N];中国经济时报;2007年
5 记者 孙克通讯员 石华;给水乡留下一片蓝天绿水[N];中国石化报;2007年
6 杜中闻通讯员 闫艳;克拉玛依石化多管齐下降水耗[N];中国石油报;2007年
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8 赵晓晖;华锡来宾冶炼厂“三废”治理实现双赢[N];中国有色金属报;2008年
9 汤锡麟;科技助力 节能降耗[N];中国财经报;2005年
10 王丽静;石家庄高新区力促项目集中开工建设[N];中国高新技术产业导报;2008年
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1 张鹏;基于旋转电磁效应的循环水系统抑垢缓蚀机制研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
2 赵晓栋;硫酸盐还原菌对海洋用钢腐蚀行为的影响及其控制[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2007年
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4 施彦彦;典型金属材料大气腐蚀的模拟电化学研究[D];浙江大学;2008年
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1 马驳;大庆炼化公司循环水场运行方案优化[D];大庆石油学院;2008年
2 冉海涛;循环水高pH值处理研究[D];天津大学;2005年
3 姜新春;中水回用于电厂循环冷却水的深度处理技术研究[D];山东师范大学;2007年
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7 安静;硅片在HF/HNO_3/H_2O体系中酸腐蚀的研究[D];上海交通大学;2008年
8 景海山;火力发电厂循环水系统变频节能优化分析[D];华北电力大学(北京);2010年
9 陈冬泉;电站循环水系统变工况特性试验研究及运行参数的数值模拟计算[D];东南大学;2004年
10 杨晓华;不同工艺制备的ZK60镁合金腐蚀性能研究[D];西安理工大学;2007年
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