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滲流流體力學(xué)在幕墻密封膠老化檢測中的應(yīng)用

來源:中山盛興股份有限公司  作者:毛伙南 郭金基  日期:2015-4-3
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  摘要:本文討論采用滲流流體力學(xué)原理檢測幕墻密封膠老化情況的新技術(shù)。建立弱滲流流體在流體壓力作用下非牛頓流徑向彈性滲流微分方程,在定常條件下尋求解析解。討論滲流檢測實驗設(shè)計方案,通過實驗確定有關(guān)物理常數(shù),最后給出應(yīng)用的實例。
  關(guān)鍵詞:幕墻密封膠;老化;滲流微分方程;檢測。

  幕墻密封膠老化檢測所需的液體壓力值可根據(jù)幕墻設(shè)計要求的最大風(fēng)荷載計算,一般不超過5KPa,因此實驗采用滲流流體壓力可按3~5 KPa設(shè)計,屬于低速流體,但液體壓力必須保持穩(wěn)定。液壓伺服系統(tǒng)[1]有多種形式,本文自行設(shè)計,擬采用如下液壓控制系統(tǒng)(見圖2)

  儲液器的液位高度直接影響檢測裝置使用的壓力,液位必須保持相對穩(wěn)定,為此在儲液器上方設(shè)立遠紅外液位控制器,當(dāng)液位下降時輸出信號與輸出流量計給出信號到比例控制閥,開啟電磁閥輸入流體到儲液器,使液位保持穩(wěn)定。

  密封膠縫老化檢測裝置工作狀態(tài)充盈液體后(示意圖如圖3所示),設(shè)檢測裝置蓋頂面積為 ,液位壓力為 ,則蓋頂受到向上作用力 由下式求得:

  3 實驗與討論

  采用四塊單層鋁板,四邊固定于用鋼方管制成的框架,中間十字縫用密封膠注膠密封(如圖4所示)。分別制作密封膠密封情況不同的幾件試件,以模擬實際膠縫的老化開裂情況。檢測裝置安裝在正中央,內(nèi)容積為100×50×40mm,因此頂蓋面積100×50mm2。

  實驗時采用 液體壓力,由(12)式,蓋頂受到向上作用力 ,檢測裝置周邊需施加合力大于25 以便固定。當(dāng)液流加入檢測裝置腔體,先將腔體上方空氣排空,待液流充盈整個腔體,液壓達到壓力 時,將排氣閥關(guān)閉。觀察壓力 及流量(流速)的變化。在選定時間例如30秒,進入管道流速為零,壓力保持穩(wěn)定,說明密封膠縫完好。如果流速為為零,壓力也有微量變化,說明密封膠老化產(chǎn)生龜裂出現(xiàn)微裂紋

  若用微壓計測出 , 的壓力后,可得密封膠滲流的壓力分布及速度 分布的表達式。

  若密封膠老化龜裂,裂紋很小,未形成滲流流速,流速出現(xiàn)脈動現(xiàn)象仍可判斷其老化。如果裂紋微小,而且在表面淺層,不能用此方法判斷,因而有局限性。

  以上實驗僅用面板的十字膠縫為例,還可用于玻璃面板及其它組合結(jié)構(gòu)中。

  在食品加工中用糖液對果脯進行真空(詞條“真空”由行業(yè)大百科提供)浸漬,應(yīng)用滲流流體力學(xué)原理[2],在真空條件下利用浸漬液濃度差的滲透作用加速果脯的浸糖速度,極大地提高生產(chǎn)效率。本文首次采用滲流檢測幕墻密封膠老化的方法具有創(chuàng)新性,實踐證明行之有效,具有實用意義。

  參考文獻

  [1] Merrill H.E.著. 陳燕高 等譯. 液壓控制系統(tǒng)[M], 科學(xué)出版社. 1978.

  [2] Guo Jinji,Ye mouping, Lu Dacheng. A study of Soaking Process of the Preserved Fruit Vacaun Device[J]. Flvcome’88 Sheffield, 1988.

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專家介紹

 毛伙南

鋁門窗幕墻委員會專家組

工作單位:中山盛興股份有限公司

技術(shù)職稱:高級工程師

專業(yè):建筑幕墻技術(shù)及產(chǎn)品研發(fā),工程設(shè)計、技術(shù)咨詢顧問。

專長:各種幕墻結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計,幕墻新技術(shù)、新產(chǎn)品、新工藝研發(fā),幕墻專利技術(shù)產(chǎn)品開發(fā),幕墻工程技術(shù)規(guī)范、標準編制。

原文地址:http://www.52mqw.com/info/2015-4-3/38952-1.htm
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