多孔介质太阳能热化学反应器传热特性模拟

利用FLUENT软件并结合用户自定义函数,采用不同的热物理模型,研究了多孔介质太阳能热化学反应器内部的传热和流体流动特性。结果表明：随着入口流速从0.005m·s^-1增加到0.1m·s^-1,局部热非平衡模型和局部热平衡模型之间的平均温度偏差增加了6.55倍,局部热非平衡模型可以保证在高温条件下的仿真精度。对于高温环境下的数值模拟必须考虑辐射传输模型。多孔介质在提供大比表面积和提高反应介质中温度和速度分布的均匀性方面具有积极作用。     

多孔介质内颗粒流动特性的格子Boltzmann模拟

地下岩石孔隙中小颗粒的运移和沉积会使得储层渗透性能降低,影响石油开发。为了探究悬浮颗粒在多孔介质中的流动过程,采用格子Boltzmann方法对三维多孔介质内流体和颗粒的运动过程进行了数值模拟,采用有限体积颗粒法构建多孔介质中骨架颗粒和悬浮颗粒。通过Half-Way反弹格式实现流体与颗粒间的相互作用,考虑孔隙结构、入口流速、孔隙率和颗粒直径对颗粒流动特性的影响,探究颗粒的运移和沉积规律。结果表明,入口速度对不同孔隙结构下颗粒的运动作用显著。随着入口速度增大,颗粒与颗粒、孔隙壁面以及流体之间的动量和能量交换作用增强,缩短了颗粒的运移路径,颗粒沉积率逐渐变小,颗粒拟温度增大。孔隙率的下降强化了颗粒间的碰撞,孔隙率由0.581降低至0.400,使得颗粒拟温度提升至9倍。颗粒拟温度随颗粒直径的增加而增加。但随着孔隙率增加,颗粒轴向速度增加,颗粒最高轴向速度可达入口流速的11倍,而颗粒接触力降低。     

施加温度场的多孔介质中超临界流体流动特性模拟

为了研究温度场作用下超临界流体在多孔介质流动中“可调”性质的变化特性,针对各向同性多孔圆柱体建立了多孔介质中超临界流体的流动与传热耦合传递过程数学模型。在均匀加热和非均匀加热条件下,采用COMSOL Multiphysics3.3a软件对模型方程进行数值求解,研究了超临界CO2注入砂床过程中流体“可调性”随局部压力和温度耦合变化的特性。研究表明,非均匀的线性加热条件可以改变近壁区的流动特性,使多孔介质内在近壁处的流体速度沿流动方向趋于平均,在一定程度上加速壁面处滞缓的流体;超临界流体相对密度等性质的分布特性主要受计算区域中温度和流速影响而发生较大变化。施加温度梯度的作用可以成为调控多孔介质中超临界流体“可调性”的手段。     

大孔薄层琼脂糖凝胶-玻璃珠复合介质的合成及其对蛋白质吸附特性

采用油水乳化法,以环己烷和碳酸钙微粒复合致孔,以6%的琼脂糖凝胶包裹玻璃珠,制备出大孔薄层琼脂糖凝胶-玻璃珠复合介质,其密度为1.7 g•ml^-1,平均粒径为127.8 μm,在其上接枝二乙胺基乙基制备成阴离子交换介质,进行了牛血清白蛋白的吸附实验.对比实验结果表明：此大孔薄层介质具有较好的吸附容量和良好的传质特性.     

薄层粒子型记录介质的开发与进步

具有非磁性底层的薄层粒子介质采用双层涂布技术已开发成功，而且它的高记录密度特性的优越性已被证实。该介质产生的输出比单层和厚层介质高，因为它的底层光滑而使它具有光滑的表面，又因为它的磁层薄而使它具有较小的退磁效应。该介质产生尖锐的对称的孤立脉冲波，并显示良好的数字记录重写特性。除金属粒子外还有Ba－铁氧体粒子，并弄清了二者在薄层介质中的差别。薄层金属介质的输出同金属参考介质相比改善了9dB。在短波长记录范围内薄涂层Ba－铁氧体介质的特征是高输出和低噪声，这种特征对任何一种粒子取向来说都是期望的     

薄层稠油油藏SAGD物理模拟研究

紧密围绕杜84块兴Ⅰ组油藏的地质特点与开发现状,依据相似原理设计建立了比例物理模型,开展SAGD比例物理模拟实验,探讨了薄层稠油双水平井SAGD开采中蒸汽腔的形成和发育过程,生产特征和开发效果,预测了盖层的热损失,可为开发方案编制提供借鉴。     

薄层加料节能效果的计算机模拟

建立了玻璃配合料在熔化过程中的传热数学模型 ,模拟了薄层加料对能耗的影响。     

多孔介质的孔隙特性对气体扩散过程影响的直接数值模拟

引言多孔介质内的扩散过程广泛存在于化工、能源、环境和生物等领域,例如石油天然气开采、污水处理、填充床化学反应、催化剂和生物组织内的质量传递等,使得多孔介质内传质现象的研究尤为重要[1-2]。多孔介质由于结构和形状各异,难以有准确、有效且简单的描述方法,因而研究变得极为     

Co-Cr-Ta-Mo垂直介质的磁特性及读写特性

制作了Co－Cr-Ta-Mo垂直磁盘介质,膜的Mo组份为1．3～5．1％,并对其物性和读写特性进行了测定。添加5．1at％的Mo,使微晶尺寸由28nm减小到25nm。在读写特性上,Mo组份在0～3．5at％,输出基本不变,而介质噪声Nm则随Mo的增加线性减少。Mo组份为3．5at％时,S／Nm达到最大值。记录波长为0．34μm时,S／Nm较Co-Cr-Ta膜提高3．2dB。     

多孔介质热流耦合传热模拟研究

针对稠油热采过程中高温高压流体注入油藏多孔介质引起的温度场和速度场的变化情况,以达西定律为基础,采用有限体积法建立多孔介质热流耦合方程。基于REV尺度多孔介质模型进行模拟计算,研究多孔介质的渗透率和体积分数,以及热采过程中热流体的注入压力,对多孔介质内热流耦合传热过程的影响。结果表明:增加渗透率对多孔介质传热的效果优于增加入口压力,固体体积分数增大,增加热阻,导致传热效果降低。增大注入热流体压力,能够增加热量传递速度。     

多孔介质中超临界流体可调特性的模拟与分析——温度梯度的作用

多孔介质中超临界流体的可调性与流体流动与传热耦合过程密切相关.今针对各向同性二维正方形区域建立了多孔介质中超临界流体的流动与传热耦合传递过程数学模型.以超临界CO2为模型流体,采用COMSOL Multiphysics软件对模型方程进行数值求解.分析和讨论了多孔介质中温度梯度对超临界流体的流动特性和传递性质的影响特性.研究表明:温度梯度显著地影响计算区域中流体的速度分布,近加热壁区的流体出现了速度的加速层.流体的动力黏度和导热系数等性质的分布特性也受计算区域中温度梯度的作用而存在极小值,导致局部流动性能的提高和传热性能的下降.对于多孔介质中超临界流体的可调性,可通过边界上的温度梯度加以调节和控制.     

污泥薄层干燥特性及动力学模型分析

对桐乡污水处理厂的污泥薄层干燥特性进行了研究,得到其在不同温度、厚度条件下半干化处理的干燥速率和失水曲线。结果表明,污泥的失水速率随着厚度减小、温度上升而增大。引入了干燥动力学模型,Midilli模型能够很好地模拟污泥的失水情况。污泥中湿分的有效扩散系数在3.383×10~(-10)~5.130×10~(-9)m~2/s,2.5 mm厚度的干燥活化能为1.664 kJ/mol,为实际的污泥处理系统的设计提供了依据。     

介质阻挡放电脱硫脱硝过程特性

氮氧化物和硫氧化物在介质阻挡放电(DBD)反应器中的脱除率与很多因素有关,如氧气含量、相对湿度和烟气中SO_2的初始浓度等。本文通过改变SO_2初始浓度、氧气含量和相对湿度来研究脱除氮氧化物和硫氧化物过程中的反应机理。结果发现,在N_2/SO_2/NO体系中SO_2初始浓度在较大范围内变化对NO和SO_2的脱除率影响很小;而N_2/NO/SO_2/H_2O体系中相对湿度的增加对SO_2的脱除的影响较NO的影响大,增加烟气中相对湿度能明显减少SO_2在烟气中的浓度;N_2/NO/SO_2/O_2体系中氧气的增加对SO_2的脱除效率影响不明显,但能促进NO氧化成NO_2或者其他的氮氧化物,同时,在一定的条件下,也能加速NO的生成。探讨NO和SO_2的反应机理,发现SO_2的反应主要与OH和水合电子有关,而NO的反应与O、N等活性基相关。     

含湿多孔介质的干燥特性

基于含湿多孔介质的水分蒸发过程及其内部毛细管水分的蒸发特性，分析了含湿多孔介质在干燥过程中发生体积收缩的原因．讨论了多孔介质的物性和外部干燥条件对其体积收缩特性的影响。     

磁记录介质用特性优良的片基

<正> 聚酯薄膜是当今用于各类磁带的最重要的基材。从早先的录音带到高质量的录像磁带和计算机磁带的发展过程中,对片基的要求不断提高,而且片基也变得越来越薄,表面越来越光滑。本文旨在使人们深入了解聚酯薄膜的特性。讨论了包括机械特性和表面特性的主要特性,以及这些特性与磁带性能之间的相关性。     

低温介质工艺特性及配管研究

石油化工厂中空分装置内的液氧、液氮等深冷介质管道,需要注意管道敷设、保冷材料的选用及安装位置的不同给生产运行带来的影响。结合工程设计中遇到的实际案例,对空分装置中液氮设备、管道设计中出现的汽蚀、抽空、漏冷、结冰等情况进行分析,对设备布置、管道敷设、保冷类型选择等方面提出针对性的解决方案,并根据多个工程现场调整方案后的实际运行情况来对方案的可行性进行论证,基本解决深冷介质工程设计中遇到的上述问题。     

抗滑薄层路面路用特性试验研究

为提高沥青路面抗滑性能、保障车辆行驶安全,研究了不同沥青路面抗滑性影响规律和抗滑薄层材料路用特性。研究发现,沥青混合料试样在加速磨耗作用下,表面构造深度与摩擦系数均随磨耗时间加长逐渐降低,沥青混合料SMA-13抗滑性优于AC-13且玄武岩试样抗滑性较好;不同温度下AC-13抗滑性初始值相近,其表面摩擦系数和构造深度随作用时间加长终值相差较大,试验温度60℃、作用时间7h时分别减小了39. 8%、42. 5%;抗滑薄层路面试样在相同磨耗时间后,其抗滑性明显优于试样涂抹抗滑薄层材料前,且抹抗滑薄层材料提供的粘结力,保证了抗滑薄层路面试样具有良好剪切强度和粘结强度。     

多孔介质电渗流动计算流体力学模拟与实验研究（Ⅰ）多孔介质电渗流动的CFD模拟

采用周期性空间模型描述多孔介质,根据电动力学理论及计算流体动力学方法对多孔介质内的电渗流动行为进行数值模拟,得到多孔介质孔内与颗粒表面可视化的流场,并对比了多孔介质中压力场驱动与电场驱动的流体流动特性,显示出电渗在强化固体表面流体流动所具有的优势.