超声波场强化解吸的机理分析

在定域吸附的假定条件下，从能量的角色出发，由统计热力学理论得到了有外场作用的吸附平衡关系式。由此进一步讨论了超声波场强化解吸的机理，得到了在超声波场中吸附相分子比基准态分子获得更多的能量是导致吸附平衡等温线降低，即强化解吸的主要原因，由于超声波的“聚能效应”使得吸附相分子比基准态分子能够获得更多的能量，这正是超声波对固液吸附系统能够强化解吸的本质所在，其理论研究与实验结果一致，研究结果还表明，吸附相分子在超声波场中只要获得可与kT 比拟或更高的能量，解吸效果就会明显，这体现了强化解吸中超声波场与温度场之间的协同作用。     

振动圆管外流场的PIV实验研究及场协同分析

采用粒子图像测速（PIV）与CFD动网格相结合的方法,对振动圆管外近壁区流场进行了实验及模拟研究,得到了振幅1.3 mm、频率5～25 Hz范围内的管外流场速度矢量图,计算了不同工况下管外流场的平均场协同角余弦值。实验及模拟结果表明：振动能够显著增加管外近壁区的流体速度,能够在振动方向上的管壁两侧形成有效的冲刷,随着振动频率的升高其管外近壁区的平均速度近似呈线性增加,在共振点出现峰值;相同区域内振动工况的平均场协同角余弦值要明显大于无振动工况,但不同振动频率间的场协同角余弦值变化较小。同时,基于场协同分析初步提出了改善振动表面对流换热的措施。     

扭曲椭圆管换热器的数值模拟及场协同分析

为了分析换热管几何参数对扭曲椭圆管换热器管程和壳程的传热与压降性能以及场协同关系的影响,今运用Fluent 6.3.26对不同几何参数的扭曲椭圆管换热器的管内和管外对流传热进行了数值模拟,并编写UDF程序计算温度场与速度场的夹角,即场协同角。结果表明:Realizable k-ε模型相对更好地模拟出扭曲椭圆管换热器管内和管外的流场和温度场,努赛尔数Nu以及摩擦系数f与实验结果的差别都在5%以内。在扭曲椭圆管换热器的管程和壳程,Nu和f都随着扭曲椭圆管长短轴比的增大而增大,随着扭矩的减小而增大。基于场协同理论分析,协同角随Re的变化不大,但不同几何参数的扭曲椭圆管管内和管外的协同角都存在差异,二次流的出现优化了速度场以及温度场分布,减小了速度场以及温度梯度场之间的夹角,实现强化传热。     

旋流片强化传热的数值模拟和场协同分析

基于壳程周期性单元流道模型;采用数值模拟方法分析了一种新型的传热强化元件——旋流片作为管间支撑物的湍流流动与传热特性。数值模拟采用重整化（RNG）κ ε双方程湍流模型;SIMPLEC算法进行压力和速度的耦合;壁面处理采用强化壁面处理法。分析了单元流道横截面流场和湍流强度的周期性变化;以及截面上流场和温度场的协同关系。比较了截面平均Nusselt数和平均协同角的对应变化趋势。结果表明;旋流片使流体在管束间做三维螺旋运动;破坏了流体流动的连续性和稳定性;增强湍流强度从而强化传热;同时改变了管束间流体的速度场与温度场分布;旋流片强化传热的根本机理是改善了两场的协同关系。     

横纹槽管管外强化传热数值模拟与场协同分析

利用FLUENT软件对横纹槽管和光管水平管外的对流传热进行了数值模拟,并比较两种管的换热特性。结果表明,在相同条件下,横纹槽管外侧换热系数是光管的1.2～1.5倍,且随着Re的增加,倍数值逐渐减小。最后应用场协同理论,从局部换热角度分析其强化机理。分析结果说明横纹槽管外侧换热得到强化的原因是协同程度随其周围的速度场与温度场之间夹角的变化而改变。     

螺旋管内对流传质场协同强化模拟

通过计算流体力学方法对层流直管内浓度场的模拟,发现大部分区域浓度梯度在径向比轴向高2个数量级。为了强化传质,应降低浓度梯度矢量和速度矢量的夹角,在径向产生一定的流动。对螺旋管内浓度场和速度场的计算表明,二次流横穿浓度等值线,提高了两场的协同。两种螺旋结构的比较表明,二次流随着Reynolds数的增大而增强,传质增强效果也越显著,正是二次流显著提高了速度场和浓度场的协同。所研究的螺旋结构在Re=1000~2400时,平均二次流速度最大达到主流速度的6.5%~6.8%,Sherwood数增大了4.99~6.43倍。     

反应精馏过程中的场协同分析

应用唯象理论，分析了反应精馏过程中各种场(如温度场、浓度场、化学势场等)之间的协同关系，以及同一场内不同分量之间的协同关系。提出了在多场协同条件下质量通量和热量通量的唯象表达式以及相应的传质和传热系数。从而揭示了该过程中传质、传热以及化学反应之间的相互影响规律，为强化该过程提供了理论依据。     

场强化——微波、超声波技术在固相多肽合成中的应用

综述了两种场强化技术——微波和超声波在固相多肽合成中的研究进展,重点介绍了它们的作用机理、在强化多肽合成中的应用及反应器设计进展情况。     

缩放管内湍流对流换热(Ⅰ)场协同控制机理

通过对缩放管管内湍流对流换热的模拟研究,考察了热边界层厚度、湍流强度及时均速度与时均温度梯度之间夹角的变化规律,得出了影响对流换热强度的场协同作用沿流动方向的分布规律.通过讨论两种不同结构尺寸缩放管的换热情况,发现流体在收缩段可获得较好的场协同作用,增强换热能力,而在扩张段场协同作用的效果减弱.     

超声波协同Fenton氧化降解PVA及其动力学分析

采用超声波协同Fenton氧化降解聚乙烯醇(PVA)模拟废水,并与2种方法单独作用进行了对比。结果表明,增加反应时间和超声功率在一定程度上有助于提高PVA的去除率;反应的最佳pH应该控制在4.0左右;随着H2O2/COD(质量浓度比)的增加,PVA去除率有很大提高,H2O2/Fe2+(物质的量比)最佳值为8。通过分析不同反应时间下降解产物分子质量分布情况和GC-MS检测结果,推测反应将大分子氧化成中小分子的过程。动力学分析结果表明,超声波协同Fenton降解PVA符合一级反应动力学规律,从k值模型方程可看出H2O2/COD对反应的影响最大。     

超声波强化催化合成碳酸二苯酯

在超声辅助条件下,采用自制的CI催化剂,对碳酸二甲醣与苯酚酯交换法反应合成碳酸二苯酯进行研究,寻找最佳的反应条件。实验结果表明反应在超声功率为55％、175℃下,碳酸二甲酯与苯酚的摩尔比为0．85：1,碳酸二甲酯滴加速率为：1．5mL／min,催化剂添加最3％,反应时间为12h,碳酸二苯酯的产率可以达到56．78％．通过红外光谱分析确定了所制备的产物即为碳酸二苯酯,气相色谱分析确定产品的含量为99．53％。     

添加剂对超声解吸柠檬酸盐溶液中SO2的影响

将超声波作为外场引入柠檬酸钠缓冲溶液中脱除SO2的过程是一项新的尝试. 本工作从超声波作用特点及溶液性质出发,探讨了超声解吸柠檬酸钠溶液中SO2的机理以及添加剂(表面活性剂和惰性气体)对解吸过程的影响,并通过实验研究进行了对比性验证. 结果表明,十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠和十二烷基三甲基氯化铵均能显著降低柠檬酸钠溶液的表面张力,添加表面活性剂对超声解吸SO2具有一定的促进作用,其中十二烷基硫酸钠的效果较好;当表面活性剂浓度大于0.1 g/L时,溶液表面张力几乎不变,SO2解吸率增加缓慢;在解吸体系中通入少量的惰性气体也能提高超声解吸SO2的效率,解吸率比无惰性气体存在时提高20%.     

超声强化O_3氧化能力的机理探讨

Ｏ３是一种氧化性很强的强氧化剂,具有良好的杀菌消毒和氧化降解污染物的能力,但固运行费用高而限制了其在水处理中的广泛应用。研究发现,超声可以通过超声粉碎作用,增加单位时间内Ｏ３的浓度;超声空化效应产生高能条件,促使Ｏ３空化泡中的Ｏ３直接快速的分解,产生自由基;超声空化效应促使Ｏ３分解产生氧化性强的Ｈ２Ｏ２。     

超声场协同光催化氧化降解苯酚的研究

将超声场与光催化氧化技术相结合,在自制超声强化光催化集成反应器中降解苯酚.研究了超声参数及反应条件对光催化氧化降解苯酚溶液的影响.结果表明,在超声场协同作用下,优化的反应条件为超声功率140 W、超声频率45 kHz、溶液pH值9、催化剂用量2.0 g·L-1、苯酚初始浓度14 mg·L-1、反应温度42℃.与无超声场作用相比,苯酚溶液降解率提高约20%.     

振动强化塑料挤出混合过程的多物理场数值模拟

借助流体动力学软件Polyflow对单螺杆挤出机压缩段进行简化建模与模拟仿真,研究了稳态与动态加工成型条件对螺槽流道内速度场、压力场、剪切速率场、黏度场等物理场的影响。结果表明:振动强化成型时,各物理场随时间动态变化,熔体流动性能得到显著改善,有利于提高物料的塑化性能;振幅及频率较小时,各物理场变化与稳态成型时相差不大,而较大的振幅及频率对各物理场影响较大;振动强化延长了物料的停留时间增,强了横向剪切作用有,利于提高物料的分散混合性能。     

Enhanced Synergism and Mechanism of Action Studies of Synthetic Antimicrobial Metallopeptides

Antimicrobial peptides (AMPs) are found throughout most kingdoms of life, are an important part of host immunity, and have been shown to act synergistically in various organisms to ameliorate bacterial infections. Herein, we report the synergistic behavior observed between two AMPs, Sub5 and CP10A, against E. coli. In addition, enhanced synergistic activity against E. coli and MRSA 43300 for two derivatives of Sub5, extended with the amino-terminal copper and nickel (ATCUN) binding motif, is observed when dosed together with CP10A, while displaying little cytotoxicity towards human dermal fibroblasts. All three combinations of peptides co-localized within bacterial cells as evidenced by fluorescence confocal microscopy. Investigations into the mechanism of synergy shows that all peptides indirectly damage DNA within cells, while only the ATCUN derivatives can oxidize phospholipids. Combinations of peptides were also shown to upregulate the concentration of reactive oxygen species within both E. coli and MRSA 43300. These results suggest that the production of reactive oxygen species is an important aspect mechanistically and further highlights the potential of these metallopeptides to aid in the treatment of antibiotic-resistant infections.     

超声波协同铁粉降解水中2,4-二氯酚的研究

采用超声波/铁粉协同降解水中2,4-二氯酚。考察了初始浓度、超声功率、铁粉投加量以及pH对降解效率的影响,并初步探讨了超声波/铁粉协同降解2,4-二氯酚的动力学规律。结果表明,超声波与铁粉对2,4-二氯酚的降解具有明显的协同效应。降解效率随超声功率和铁粉投加量的增大而增大,随初始浓度的增大而减小。pH对2,4-二氯酚的降解有显著影响,在pH为4时,降解效率最高。超声波/铁对2,4-二氯酚的协同降解符合一级反应动力学规律,降解速率常数为1.52×10-2min-1,与铁粉单独作用和超声单独作用相比,分别提高了约5倍和13倍。     

Kao系列桶混助剂的增效作用及其增效机制

室内外试验结果证明,桶混助剂KAOADJUVANTA-134和KAOADJUVANTA-145分别对不同除草剂和杀虫剂具有显著的增效作用,平均可以减少农药使用量三分之一以上。同时,使用助剂后可显著提高耐雨水冲刷的能力。比较添加助剂前后各药剂润湿性能和渗透性能,发现添加这类桶混助剂能显著降低药剂的表面张力和界面张力,使药剂在叶面的铺展性和润湿性更好。添加助剂后,药剂在植物角质膜和气孔渗透方面的性能均显著增加。同时提高润湿性和渗透性是该系列助剂具有显著增效作用的主要原因。