分形几何对称模型数值分析非稳态热传导——以第一类边界条件为基础

分形几何对称模型已成功地用于单颗粒化学反应工程领域的计算机辅助数值模拟计算,本文讨论了分形几何对称模型在非稳态热传导中的应用,用配点残差法求解非稳态热传导中的分形几何对称模型。     

高温隔热材料的研究现状及发展趋势

资源节约型社会背景下碳中和目标的提出促进了低能耗低排放的产业项目,高温隔热材料因优异的隔热、保温及热稳定性能而备受航空航天、工业熔炉等领域的密切关注.概述了高温隔热材料的热传导、热对流及热辐射机理,介绍了稳态及非稳态的隔热材料导热系数测试方法,阐述了多孔、纤维状及纳米气凝胶隔热材料的研究现状,并对高温隔热材料的发展趋势...     

耐高温光纤PI涂覆层厚度优化模拟分析

伴随光纤传感器不断发展,其应用范围逐渐步入高温领域,由于聚酰亚胺具有良好的耐高低温性能,利用热固化和光固化加工工艺对光纤进行涂覆成为提高光纤耐高温性能的主要方式。本文研究涂覆层PI厚度对光纤高温性能的影响,构建耐高温光纤模型及Mesh网格划分,利用有限元软件ANSYS WORKBENCH模拟分析光纤光栅在不同PI厚度下的等效热应力,根据200℃～400℃稳态环境下光纤光栅轴向热应力分析结果,本文所选用的聚酰亚胺材料参数匹配最佳厚度为18μm,为加工聚酰亚胺光纤涂层厚度选择提供了依据。     

浅议壳牌气化炉的炉温调节

0引言壳牌气化炉内部采用膜式水冷壁结构,用来转移反应产生的热量,并产生废热蒸汽。水冷壁表面附着一层耐火材料,煤粉和氧气、蒸汽在1 600℃的高温下瞬间完成燃烧反应并生成熔融态灰渣,在4个烧嘴对喷产生的旋流作用下,熔融灰渣被甩到水冷壁表面。原始开车时,液态熔渣在耐火衬里及其内置的金属销钉的热传导作用下冷却固化,附着在水冷壁上形成了原始挂渣,渣层增厚到一定程度时热传导作用减弱,外表渣层就变成了熔融态,并向下流淌而使渣层厚度减薄。当厚度降低到一定程度时,热传导作用增大,使熔渣温度降低而固化,渣层重新聚积增厚,这样不断维持动态平衡,实现“以渣抗渣”,保护水冷壁免受高温烧蚀和熔渣冲蚀。渣层的厚度主要取决于炉内温度,炉温的波动会造成渣层厚度的变化。过厚的渣层会使气化炉下部堵渣而停车;过薄的渣层会失去对水冷壁的保护作用。     

模拟高放废液碱矿渣水泥固化体稳定性的研究

本文主要研究了碱矿渣水泥固化体的热力学稳定性、热稳定性和在地下水中的稳定性.研究结果表明,水化到28天时,固化体中处于介稳态的矿渣玻璃体基本消失,转化为稳定的水化产物,固化体的热力学稳定性良好;固化体在500℃的高温下仍具有足够的强度,热稳定性良好;同时,在地下水中,固化体也具有良好的稳定性.     

阻燃防护服防热性能测试方法存在的问题及改进措施

阻燃防护服是高温环境下工作人员生命安全的保障,其防热性能影响着作业人员的身体健康程度与工作环境舒适度,进而会影响其工作效果与效率。随着社会需求不断发展,防护服防热性能测试方法问题也逐渐显现出来。简要介绍阻燃防护服防热性能评价方法,并根据阻燃防护服防热原理与现状进行阐述,最后根据国内外不同的防热性能测试方法进行比较与分析,并对目前问题提出改进建议,以期阻燃防护服放热性能进一步提升。     

干煤粉气流床气化炉反应室水冷壁温度场分析

采用三维有限元稳态温度场分析方法,对干煤粉气流床气化炉反应室水冷壁温度进行分析,重点考察了销钉长度、销钉直径、销钉间距、耐火材料厚度、耐火材料热传导系数、水冷壁管内换热系数对温度的影响,为气化炉反应室水冷壁结构设计提供参考.     

重油加氢反应器八角垫动态密封失效有限元分析

采用有限元方法 ,建立了在高温条件下的法兰八角垫联接的三维力学 -热传导耦合的计算模型 ,并对其动态密封性能等进行了分析。计算结果和实测数据较为吻合 ,表明数值模拟较好地反映了法兰联接的动态密封特点。对高温动态密封失效的机理进行分析 ,在此基础上提出了防止泄漏的基本措施。     

苯乙烯-甲基丙烯酸钠共聚物在吡虫啉颗粒表面的吸附特性

通过溶液聚合合成一系列苯乙烯-甲基丙烯酸钠共聚物分散剂.研究了不同单体摩尔比对其产率和在吡虫啉颗粒表面吸附性能的影响,结果表明当两种单体摩尔比为0.8时分散剂的产率和吸附性能相对最优.通过振荡吸附实验研究了最优分散剂在吡虫啉颗粒表面的吸附动力学、等温线和热力学,由XPS近似计算不同温度下分散剂的吸附层厚度.结果表明:吸附动力学符合伪二级动力学方程;吸附等温线符合Langmuir模型;吸附热力学表明该吸附为自发、放热、熵增过程,高温不利于吸附进行;DH_ad < 40 kJ·mol^-1表明该吸附过程为物理吸附;吸附层厚度随温度升高而降低.通过与其他商品化分散剂对比可知该共聚物适合作为分散剂用于吡虫啉的水基化剂型.     

异丁烷提纯技术研究

根据被分离物系特点,选用SRK方程为热力学模拟模型方程;根据分离序列探试规则理论确定适合分离系的分离流程,利用稳态模拟软件模拟该分离流程,计算不同回流比下的设备费及操作费。     

轮胎稳态温度场的计算

用有限元方法直接对基于能量守恒的热传导微分方程进行求解，计算出轮胎在恒定速度下的稳态温度场，并用红外热像仪进行了轮胎表面温度场的测量。     

锅炉炉渣在冷渣管内的传热特性

基于离散元法，建立并验证了颗粒-颗粒热传导、颗粒-流体-颗粒热传导及颗粒-颗粒热辐射模型，采用温度概率密度函数作为传热效应的评价指标，研究了填充率对冷渣管内高温炉渣颗粒传热的影响。结果表明：填充率降低，料床内颗粒的传热更均匀，高温核缩小的速度更快。传热后期，填充率越小，概率密度函数峰值所对应的量纲一温度越大。不同填充率下，各传热途径所传递的热流量总体上波动不大，颗粒料床内辐射传热传递的热流量占总传热流量的59%,是影响料床内颗粒温度降低的主要因素，其次为颗粒-流体-颗粒热传导(占24%),最后为颗粒间的热传导(占16%)。     

纤维增强轻质热防护材料隔热性能仿真研究

对陶瓷纤维增强气凝胶复合材料试验件建立有限元传热模型,对试验件非线性高温环境系的隔热性能进行研究。将计算结果与实验数据进行了对比,验证了此数值模拟方法的有效性。本文讨论的非线性边界条件下热传导模型为轻质隔热材料的安全设计提供了参考依据。     

叔丁醇气相脱水生产异丁烯反应热力学分析

研究了叔丁醇(TBA)气相脱水生成异丁烯过程所涉及主、副反应的热力学,采用平衡常数计算法得出主、副反应在不同温度下的标准摩尔焓变、标准摩尔生成吉布斯自由能变和标准平衡常数等热力学数据。采用吉布斯自由能最小化法,从热力学角度讨论了反应温度、压力、惰性稀释和水蒸气稀释对TBA脱水反应的影响规律,可为工业化TBA脱水工艺开发提供借鉴。热力学分析结果说明了TBA脱水反应易在高温低压下进行,异丁烯平衡产率对温度和压力的变化更为敏感,TBA原料含水量对异丁烯平衡产率几乎无影响,以热力学角度而言,无需对TBA原料进行干燥处理。     

F22裂解制TFE工艺本质安全-冷凝脱水非稳态分析

对F22裂解制TFE工艺中的冷凝脱水节点进行了非稳态热力学和本质安全分析。利用热量动态平衡方程,对裂解气和冷凝液间的传热行为,建立了TFE冷凝脱水非稳态传热的物理和数学模型;采用有限差分法,借助MATLAB软件进行编程模拟迭代计算,计算结果与现行工业装置实际运行数据相吻合,说明了所建立模型的合理性和可用性。以非稳态热力学计算结果为基础,采用模糊综合评价指数模型对冷凝脱水非稳态过程进行本质安全量化分析,生成了非稳态过程本质安全度的时间过程曲线,为该工艺中TFE冷凝脱水节点相关的安全设计、建设、监控和管理提供理论依据。     

轮胎外胎硫化条件计算方法

根据轮胎外胎硫化传热属一维薄板传热而模板热源温度不同的情况，将傅立叶热传导方程中一维薄板稳态热传导微分方程和一维薄板非稳态热传导微分方程联立，建立了轮胎外硫化过程的传热计算数学模型，并得到实际硫化测温数据的初步验证，再结合阿累尼乌斯方程提出系列外胎硫化条件计算方法。     

反应注射成型充模过程驻留时间分析

在反应注射成型实际生产过程中，如何选择工艺参数是一个一直使操作者为难的问题。本文利用反应注射成型过程中驻留时间的概念，通过对喷泉流模型进行适当的简化分析，得出在ＲＩＭ充模过程中驻留时间与模腔无量纲纵向ｘ坐标和模腔厚度ｚ坐标之间的关系，并得出最大驻留时间线１＝２ｘ３（１－ｚ２），作出充模过程驻留时间分布曲线。忽略ＲＩＭ充模过程的热传导项，无量纲温度Ｔ与反应进度Φ相同，是流体在模腔内驻留时间线的等值线。将数值计算的反应进度值、温度值与模型计算作比较，基本符合，偏差的出现是由于模型中对前流区的简化处理，恒定粘度假设以及忽略热传导作用。为避免在充模过程中出现过早凝胶现象，在反应进度达到凝胶点时驻留时间不应大于１，这一结论有助于ＲＩＭ加工过程工艺参数的选择     

基于深度学习的聚合化学反应不确定热力学参数智能控制新法

聚合反应是个剧烈的放热反应，具有非线性、时变、大滞后的问题；聚合反应过程中会产生不确定的热力学参数问题，由于热力学参数问题难以解决，传统的方法比较繁琐和困难，聚合反应过程采用的模型预测的控制方法，将不确定的热力学参数上下进行取值，以获得更多的数据，运行出多组结果。将不确定的热力学参数作为输入，运行时间作为输出，得出多组实验后，再运用深度学习BP神经网络的方法给这些数据训练出来，得到一个模型，为了验证模型的准确性，把不确定的热力学参数代到目标函数中，得出的结果数据与实验的结果数据大致相符，进而模型的准确性得到验证。深度学习能够有效、简便地实现不确定参数的估计，从而实现整个反应过程控制的完成，这不仅能够提高效率，还能增加安全性。     

高温质子交换膜燃料电池机理模型研究进展

建立高温质子交换膜燃料电池的机理模型可以加深对其内部传递现象和反应机理的认识,同时可以预测不同参数下燃料电池的性能,对优化电池的操作条件和结构参数等具有重要的指导意义。对现有的高温质子交换膜燃料电池机理模型进行了评述,分析了基于磷酸掺杂聚苯并咪唑膜(H3PO4/PBI)不同维数的稳态和动态模型及基于其他复合膜模型的优点和不足,并指出了高温质子交换膜燃料电池模型的研究方向。     

真空高温环境下AlN的热力学行为分析

利用热力学中经典的ΔG<'T><0判定法,探讨了在真李高温条件下AIN的热力学稳定性.热力学计算结果表明:在标准状态下AIN的分解温度为2708 K;真空度为10<,-1>Pa、10<,-2>Pa、10<,-3>Pa时,AIN的热分解温度分别为1556 K,1454 K和1365 K;AIN的稳定性随着真空度的上升而下降.该结果为住真空高温环境下使用AIN材料提供了一定的参考.