PVT筒中气液两相非平衡过程的数值模拟

目前国内外多采用平衡后各组分逸度系数相等的平衡判据来描述两相中各个组分的分配情况,但该法无法进行两相由非平衡初始状态达到平衡状态这一非平衡热力学过程的研究.针对这一问题,提出了引入扩散方程来描述液相和气相各个组分由接触到稳定过程的方法,建立了描述两相非平衡态扩散过程的数学模型.提出了分阶段求解模型的求解算法,并运用该法对PVT筒中气液两相系统由接触到稳定过程的状态进行了分析,得出系统全程压力变化规律及平衡状态下随高度变化的甲烷浓度分布规律.计算结果与实验数据对比验证了该方法的可行性,从而为非平衡态相变问题的分析提供了新的思路.     

玉米多级顺流干燥过程的模拟模型

建立了一个用于模拟玉米多级顺流干燥过程的数学模型.该模型主要包括干燥过程和缓苏过程两部分.重点研究了用于描述玉米内部水分迁移过程的扩散方程.并给出了相应的算法.整个模型采用阿当姆斯预报一校正方法数值求解.     

基于蚁群算法的不确定条件下的Job Shop调度

蚁群算法是近年来新出现的一种随机搜索寻优算法.该算法为求解复杂的组合优化问题提供了一种新思路,引起了众多学者的研究兴趣.将蚁群算法引入不确定处理时间的Job Shop调度,用三角模糊数描述不确定处理时间,建立不确定处理时间的调度模型,在模糊数排序方法的基础上,用改进后的蚁群算法进行求解.仿真结果验证了本文提出的算法的有效性,考虑了算法中的参数选择对算法的求解结果的影响和模糊集的扩散程度,并就结果进行了讨论.     

煤炭地下气化燃空区煤层扩展模型与试验研究

通过质量守恒、能量守恒和化学组分平衡描述了煤炭地下气化过程,建立了煤炭地下气化中燃空区煤层扩展的数学模型,根据试验条件进行数值求解。该模型解释了气化过程中煤壁侧向扩展的机理,并通过模型试验结果进行验证。     

煤炭地下气化燃空区煤层扩展模型与试验研究

通过质量守恒、能量守恒和化学组分平衡描述了煤炭地下气化过程,建立了煤炭地下气化中燃空区煤层扩展的数学模型,根据试验条件进行数值求解。该模型解释了气化过程中煤壁侧向扩展的机理,并通过模型试验结果进行验证。     

一种描述颗粒沉积现象的Monte Carlo算法

为了提高Monte Carlo算法在求解颗粒群平衡方程时的计算精度和效率,发展了一种基于异权值Monte Carlo(DWMC)算法的快速Monte Carlo(F-DWMC)算法,该算法在处理颗粒沉积事件时采用确定性方法,能够更加快速准确地求解颗粒的沉积行为.文章选定了两种存在理论分析解的工况(分别考虑颗粒重力沉积和布朗扩散沉积行为)对F-DWMC算法进行了验证,获得了多分散颗粒物系统的颗粒尺寸分布函数曲线,计算结果与理论分析解吻合较好,并且与DWMC算法相比,F-DWMC算法具有更高的计算精度和效率.     

冷轧TRIP钢两相区奥氏体化中合金元素的扩散

为了研究TRIP钢两相区奥氏体化过程中合金元素在奥氏体和铁素体中的分布,利用热膨胀仪、金相显微镜和电子探针等仪器,在对TRIP钢两相区奥氏体化过程进行热力学与动力学分析的基础上,建立了两相区奥氏体化过程的扩散模型,采用显式有限体积法对770℃和800℃的奥氏体化过程进行了数值求解.模拟结果表明：奥氏体生长初期受C元素在奥氏体中的扩散控制达到亚平衡,此时Mn元素在奥氏体与铁素体界面处的质量浓度差不显著;而奥氏体生长后期受Mn元素在铁素体中的扩散控制而达到最终平衡,此时Mn元素在奥氏体与铁素体界面处有较显著的浓度梯度.     

粒子群优化算法在求解平面选址问题中的应用研究

平面选址问题实质上是带约束的非线性连续函数优化问题。给出了用粒子群优化算法求解平面选址问题的过程描述,分析了算法的时间复杂度。该算法具有易克服局部最优和容易处理约束等优点,不需要进行特殊的编码和译码设计,算法实现简单。应用算例表明该算法是有效的,可以应用于类似优化问题的求解。     

杂草算法在城市交通用户平衡问题中的应用

根据城市交通中用户平衡状态的演化特征,提出了一种求解用户平衡问题的新方法.该方法通过逐步添加最短路径以保证所有阻抗最小路径均被使用,并通过改进入侵杂草算法(IWO)来分配各路径上的流量,以实现交通网络上的用户平衡.通过求解单个复杂交通网络上的用户平衡问题,验证了该方法的有效性.在求解多个复杂交通网络上的用户平衡问题上,与连续平均法(MSA)进行对比,表明该新算法能更好地解决城市交通网络用户平衡问题.     

基于免疫和进化扩散算法的全局优化问题求解算法

在求解全局优化问题时,通常免疫算法、进化扩散算法分别在局部搜索和全局搜索方面表现较弱。针对这一情况,基于免疫和进化扩散算法,提出了一个免疫-进化扩散算法。该算法结合了免疫和进化扩散两种算法的优点,一方面通过引入基于共享机制的小生境算法,保持了群体的多样性,另一方面通过提出一种步长参数动态调整策略,提高了算法效率。实验结果表明,在给定精度下,该算法的效率和稳定性都明显优于Tsui的进化扩散算法和Ingber的自适应模拟退火算法。最后对步长参数动态调整策略进行了分析。     

高温高压气体-原油分子扩散系数研究

分子扩散在注气开发过程中有重要作用,是影响气-液混相效果的重要参数.目前通用的相态计算软件在计算过程中均假设油气一接触就立刻达到平衡,由于扩散影响,实际上这种现象是不存在的.采用定容扩散方法及相关模型研究了高浓度CO_2、CH_4、N_2体系与油田地面分离器原油之间的扩散现象,研究表明:气-油体系并不是一接触立刻达到平衡,与组分的扩散速度有关;扩散系数为一变化值,随着压力的降低,扩散系数逐渐增加,直至体系达到平衡;而且在实验过程中发现不同位置液相的性质不同.实验研究为相态研究开辟了一条新的道路,所取得的成果对优化注气方案有一定的参考价值.     

细胞自动机原理及其在混凝土碳化模拟中的应用

在介绍细胞自动机建模基本原理的基础上,结合混凝土碳化的特点,将碳化看作是CO2在混凝土内部的扩散过程,建立了细胞自动机模型.算例分析表明:细胞自动机能较好地模拟混凝土碳化的演变过程,由CO2粒子在细胞间的随机扩散导出的局部规则在宏观上符合Fick第二扩散定律,通过进一步的扩展,将能对碳化过程中更为复杂的现象进行模拟.     

基于颗粒吸附概率模型的渗透注浆滤过机制研究

滤过效应对悬浊液渗透注浆扩散具有重要影响,滤过系数为渗透扩散关键影响参数,现有研究多将该系数假定为常数,具有较大局限性。考虑渗流域内各组分质量守恒,引入线性滤过定律,采用颗粒沉积概率模型描述水泥颗粒在多孔介质内沉积吸附行为,建立了考虑渗滤效应的水泥浆液渗透注浆柱形扩散理论模型。基于一维渗透注浆试验过程信息,提出了柱形扩散理论模型参数反演确定方法。开展了三维渗透注浆柱形扩散模型试验,结合理论模型计算结果,对比分析了孔隙率及浆液压力时空变化规律,探讨了注浆速率及浆液水灰比对滤过机制影响规律,并对理论计算模型准确性进行了验证。结果表明,注浆速率越小,注浆口处孔隙率衰减量越大,同时孔隙率沿浆液扩散方向衰减越剧烈;浆液水灰比越小,孔隙率衰减越快,滤过效应越显著。与试验值对比,所建立模型孔隙率最大计算误差小于12%,注浆压力最大计算误差小于14.2%,所建立模型可较好地描述水泥浆液多孔介质柱形扩散过程。     

外部连带效应商品场的元胞自动机模拟

建立了一种用于模拟外部连带效应市场的元胞自动机模型。模型的基本方法是将每个人视作元胞自动机的一个单元，它的演化规则取决于它的邻居在前一时刻的状态。模拟得到了一些基本的结果：（1）当所有人都倾向于购买和别人相同产品的时候，系统通常在若干周期后达到平衡，其平衡时的状态取决于初始状态；（2）在一些特殊区域中，最终的演化结果对于初始分布条件十分敏感，所谓的“蝴蝶效应”会发生。     

小样本条件下航空装备费用预测

为了提高小样本条件下的航空装备费用预测的精度,将信息扩散方法和支持向量机相结合,提出了信息扩散支持向量机预测模型,对模型的拓扑结构、建模步骤进行了描述.为了采用粒子群优化算法为模型选择合适的参数,考虑到模型参数既有连续变量,又有离散变量,提出对粒子位置的各个分量采用不同的更新策略.将信息扩散支持向量机应用于军用飞机机载...     

分段法研究兴隆庄煤热解反应过程动力学

为克服传统方法在研究煤热解动力学中的不足,提出分段法作为对其进行研究的新方法.以兴隆庄煤为例,根据分段法的思想并结合其热解过程曲线的特点,把整个热解过程的温度区间分为3个阶段.并针对3个阶段的特点分别建立了界面化学反应控速模型、生成物固体体积不变的内扩散控速模型、生成物固体体积收缩的内扩散控速模型来对实验数据进行拟合.结果表明,所建立的动力学模型能得到良好的拟合效果,并最终确定出了各阶段的相关动力学参数.使用分段法能很好地描述兴隆庄煤热解过程动力学,为进一步的数值模拟及扩大生产过程提供了理论指导.     

粉末活性炭对两种染料的吸附动力学研究

研究了粉末活性炭从水溶液吸附两种染料（活性艳蓝KN-R、分散深蓝S-3BG）的吸附特性,并从动力学角度探讨了吸附机理.结果表明,相同条件下粉末活性炭对活性艳蓝KN-R的平衡吸附量大于分散深蓝S-3BG;伪二级动力学模型可以精确描述两种染料在粉末活性炭上的吸附动力学行为;此外,研究表明颗粒内扩散过程是染料吸附速率的控制步骤,但不是唯一的速率控制步骤,吸附速率同时还受颗粒外扩散过程的控制.     

局部信息约束下的拓扑控制

采用非合作博弈理论刻画了自私性存在条件下节点在拓扑构建过程中的相互作用,并分析了均衡拓扑的一些特征. 限制控制信息交互仅在相邻节点间进行是降低拓扑再更新频率、减少信息频繁交互的有效手段. 基于此,提出了仅依赖于相邻节点信息交互的分布式拓扑控制协议.     

Interaction theory of asphalt and rubber

Through scanning electron microscope (SEM), spectral analysis, and component analysis tests, the interaction theory between asphalt and rubber was discussed. It is concluded that rubber powder become soft and bond together with each other after being mixed with asphalt. The asphalt changes from a smooth homogeneous matter to a continuous mixing system which is composed of rubber powder and asphalt. The interaction is mainly physical diffusion, but there are some chemical reactions in the process, especially at long reaction time.     

污泥吸附动力学与平衡模型的实验研究

采用好氧和厌氧污泥进行污泥的生物吸附实验,研究好氧与厌氧污泥吸附动力学和吸附平衡模型。研究表明:好氧和厌氧污泥的吸附过程中,颗粒内扩散是污泥吸附的主要限速阶段,但它不是唯一的限速因素。好氧和厌氧污泥的假二级反应模型比一级、二级反应模型更能描述污泥的吸附过程。Langmuir和Freundlich的吸附平衡方程都适合描述厌氧和好氧污泥的吸附平衡过程。