化工过程纳微结构界面预测与调控展望

对国内外化学化工过程中纳微结构界面的研究进行了综述. 通过对一些典型实例的分析和讨论,指出纳微结构界面不仅是目前化学化工研究的热点,也是对化工过程传递规律新认识的基础. 提出从分子结构出发,建立多种数学模型,从而有可能实现对化工过程中纳微结构界面的预测与调控. 随着结构、界面与"三传一反"关系的理论与计算模型的确立,有可能建立过程工业装置设计、放大和调控的科学理论,化学工程科学将会进入一个新的里程.     

内燃机中吸气和压缩过程的二维模拟

进行了发动机中空气吸气和压缩过程的二维计算机模拟．使用二维正交曲线坐标系以考虑燃烧室的复杂形状．采用SIMPLEC算法求解流体力学模型方程．论文中分别采用4个湍流模型：标准的k-ε模型,Realizable k-ε模型,雷诺应力模型和亚网格尺度模型．论文中对模拟计算的预测值进行了分析．计算出的流场与实验测定值进行了对比．通过模拟计算得到了内燃机中重要的流动图象．     

Effect of Sudden Increase of Solid Feed Rate on the Arching in Hoppers Connected to a Standpipe with Interstitial Gas Flow

In this paper, a model is proposed for the prediction of the width of arching in hoppers resulted from sudden changes in solid feed rates. Such changes in solid feed rate usually come from the collision on the surface of the moving-bed in the standpipe. The model also takes into accountthe effect of the powder height in the standpipe of the hopper. The model proves to be adaptable for predicting operational conditions to avoid vxching by keeping constant powder height in the main standpipe wlth interstitial gas flow.     

负压差移动床的气-固流动

本文研究了在负压差条件下,立管移动床中的气体流动特性,没有气体通过时的理想料封状态,以及固体流动速率。根据三种物料四种规格的试验结果,得出了综合关系式;并讨论了移动床的气-固流动,提出合理选择与设计移动床料封高度的方法。     

聚焦结构、界面与多尺度问题,开辟化学工程的新里程

20世纪90年代以来,随着计算机技术和测量仪器的迅速发展,化学工程的研究水平日益提升,由经验规则的判断逐渐提高到计算机模拟量化分析. 化学工程的研究范围也日益扩大,下至纳微尺度结构与界面的观察与量化,上至宏观尺度设备与工厂的系统集成. 化学工程的服务对象也由化学工业扩展到冶金、材料、能源、环境、生物等诸多进行物质转化的过程工业. 目前化工科技界正在呼吁寻求继第一里程单元操作、第二里程传递过程和化学反应工程之后的第三里程. 化学工程中以往惯用的忽视非均匀多尺度结构和界面存在的平均方法是造成预测偏差和调控、放大困难的主要原因. 必须关注结构、界面和多尺度问题,研究多尺度结构、界面的量化预测理论和优化调控方法,建立多尺度结构、界面与"三传一反"的关系模型,与当代先进的计算方法、计算流体力学和计算机模拟相结合,有望解决化工过程与设备的优化调控与放大的难题,成为化学工程发展的新里程.     

煤油基Fe3O4磁性流体制备及表征

以FeCl3和FeSO4为铁源,以煤油为载液,用油酸为表面改性剂,采用一步法制备煤油基FeSO4磁性流体.研究发现油酸可以成功地包覆在磁性颗粒表面,FeSO4磁性颗粒平均粒径为10～20nm,晶型为反尖晶石型;磁性流体磁化率为6.53X10-4,磁化强度为20.9emu/g,可以长期稳定存在.     

高粘度流体流态化的特殊性

高粘度流体流态化具有与普通气固、液固流态化所不同的特殊规律.实验发现(1)操作条件改变时,高粘度流体流化床整体结构的变化是一个缓慢的过程;(2)高粘度流体流化床局部结构的变化也是一个缓慢的过程;(3)极高粘度下流化床会出现整体结构与局部结构的背离;(4)高粘度流体流化床在床层不同高度具有不同的非均匀性.这些特殊规律在设计流体粘度对流态化影响的实验中必须予以充分重视.     

粘性颗粒流化床中聚团大小的计算模型

根据粘性颗粒流化床中聚团所受力的分析,提出了力平衡模型。并对模型中的参数进行了估算。据此模型计算了几种粘性颗粒的聚团大小,计算结果与实测的聚团大小较为接近。与其他研究者的模型比较,计算结果更接近实测值。