间歇反应器的热参数敏感性及其临界判据(Ⅱ)

根据间歇反应器出现热参数敏感性的理论依据和数学特征,证明了n级间歇反应器操作曲线与温度最大点曲线的拐点轨迹相切的点是反应系统的参数敏感点,从理论上给出了间歇反应器中进行n级反应时,反应系统安全操作所允许的温度上限,并运用小参数扰动法,给出了n级间歇反应系统的安全操作温度上限的简洁渐进表达式.利用临界操作曲线温度最大点和超临界操作曲线的拐点关系,推导出反应系统安全操作的临界判据通式,并将该临界判据与AE以及WMV经典判据进行了比较.比较发现,在反应热参数B值的某个范围内,两个经典判据比本文推导的判据保守,大于该值时,则本文推导的判据比经典判据保守,但当B趋向无穷大时,新判据与经典判据之间的差值趋于某一恒定值.     

碟式离心机两相分界面影响因素研究

通过自由液面径向平衡方程,得到两相液体分界面半径表达式,对分界面半径及比半径进行了参数分析,重点考虑了重轻相密度比和重轻相出口半径对分界面的影响,并对分界面移动原因进行了解释。结果表明,增大轻相出口半径、减小重相出口半径和增大重轻相密度比,均可以减小分界面半径。利用该原则可以指导碟片中性孔的设计及不同密度比物料下轻重液出口半径的调节规律。     

蒸汽冷凝型态的表面自由能差判据

提出了蒸汽在固体表面上冷凝方式的表面自由能差判据 ,即冷凝温度下液体表面自由能与固体表面的表面自由能差大于 33.3mJ·m^-2 时蒸汽在该表面上呈现滴状冷凝的必要条件 .当表面自由能差在 0与 33.3mJ·m^-2范围内 ,表面强化冷凝传热的效果将取决于表面自由能差值的大小 ,差值越大 ,强化效果越明显 .这对深化表面涂层强化冷凝传热的机理以及选择传热表面涂层材料具有指导意义 .通过与文献报道实验结果的比较证实 ,该判据排除了静态接触角判据中测量温度的影响 .     

三元高分子共混体系Spinodal方程的理论推导

将经过改进的Flory状态方程(EOS)理论，引入到三元均聚高分子共混体系，得到三元体系的Flory状态方程。通过对高聚物共混自由能(△G^m)的热力学判据的讨论，得出三元均聚高分子共混体系相容性的临界条件，从而推导出三元均聚高分子共混体系的Spinodal方程。     

正交对称层合悬臂板计入横向剪应变的弯曲弹性解

本文提出了正交对称层板悬壁位移和应力法计入横尖变时的计算方法，从自由边边界条件和自由廨点条件导出了虚结点位移表达式。计算了（０／９０）。层合悬臂板的挠度和应力，计算了固支边上的剪力和弯矩，且验证了它们能十分精确地满足权作为整体的平衡条件。     

唐南膜平衡探讨

唐南膜平衡不仅对研究电解质的渗透现象十分重要,而且在生物膜现象中也非常重要。由于大分子分为不带电和聚电解质型,体系中小分子杂质带电情况和性质也各异,因此膜平衡后效应也不同。学生常对此产生困惑和疑问,为帮助深入理解唐南膜平衡,从定性、定量两个角度,通过典型的例题详细讨论了唐南平衡的膜平衡条件和应用。     

间歇放热反应系统热失控参数敏感性研究

以参数敏感性定义作为理论基础和数学依据,证明了一级间歇放热反应系统操作曲线与温度最大点曲线的拐点轨迹相切的点是反应系统热失控的参数敏感点,从理论上给出了反应系统的安全操作所允许的温度上限。利用敏感点和超临界操作曲线的拐点关系,推导出反应系统安全操作的临界判据。将该临界判据与Adler和Enig、van Welsenaere和Froment以及Wu等的经典判据进行比较,结果与文献值基本一致。将该临界判据和经典判据与Allen和Rice的实验结果进行对比,该标准也能很好地预测出偶氮甲烷分解爆炸的压力。     

对称翼型管外强化凝结放热研究

本文在分析管型的变化能强化凝结放热的基础上,对对称翼型管外的蒸汽凝结放热和强化机理进行了理论研究。引进形状因子Λ,在液膜稳定层流流动工况下,应用边界层积分方法,推导出对称翼型管外凝结放热准则方程式。 文中还讨论了一些主要参数,如无因次数G_1、冷凝温差△t_w长度L、两圆弧半径之比R_1/R_2对凝结放热系数的影响。比较了在相同的弧长条件下,圆管和对称翼型管外凝结放热过程,得出了对称翼型管外能强化凝结放热的结论。     

热力学教学中一些问题的探讨

热力学定律一直以来都是学生学习的难点问题。本文通过分析系统变化过程中功和热转化关系,讨论了热力学第二定律的文字表述及克劳修斯不等式;分析了热力学第二定律与亥姆霍兹自由能判据和吉布期自由能判据的直接联系,从微观层次说明了热力学第二定律的本质：即热功转化的不可逆性,决定了隔离系统熵不能减小的宏观事实;对绝对零度不能到达原理及其原因进行了剖析。     

聚苯乙烯/聚丙烯酸酯核壳粒子形态的研究

在简化及限制的实验条件下,利用界面张力的简化推算方法,通过调和平均法和几何平均法计算了苯丙体系复合乳胶粒子的界面张力,进而得到不同粒子形态的界面自由能变化值。根据自由能变化最小的判据推测了苯丙乳液粒子的热力学平衡形态。并采用种子半连续乳液聚合法制备了聚苯乙烯/聚丙烯酸酯核壳复合乳胶,利用透射电镜和激光粒度仪对粒子的最终核壳形态进行了证实。     

应用遗传算法求解多相化学反应体系的相稳定性及平衡组成

基于吉布斯自由能最小法原理,研究用遗传算法求解复杂化学体系的平衡问题。将相数和相态未知体系的平衡计算问题分解为两步最优化问题:假定相态数目下的吉布斯自由能最小化问题和相稳定性判据问题。通过序贯加入新相和用遗传算法交替求解两个最优化子问题,可得到最终体系的相数、相态和平衡组成。对合成甲醇和酯化反应两个多相复杂体系进行了的计算,结果验证了本研究方法的有效性。     

基于自由能的生物大分子结构研究

生物大分子结构研究是生物学的一个重要内容,基于自由能的生物大分子结构研究在理论和应用上都具有重要意义。综述了自由能这个经典判据在划分蛋白质结构域、预测RNA二级结构及蛋白质工程等中的应用。     

聚合物发泡过程中气泡分裂的理论研究和数值模拟

对聚合物发泡过程中的气泡分裂进行了理论研究和数值模拟,用理论推导的方法计算出气泡分裂过程所需要的时间;采用流体体积函数（VOF）方法对相应条件下的气泡分裂进行了数值模拟,并对模拟的分裂时间和理论计算的分裂时间进行比较;分析了气泡分裂时间的影响因素。结果表明,气泡分裂时间与体系的界面能成正比,与体系界面黏度、气泡半径以及剪切速率的平方成反比。     

提高粉末涂料磨擦带电性

比较了粉末涂装中摩擦和电晕两种方法的优势，简要介绍了摩擦带电的机理，并从摩擦带电剂、粉末表面改性和粉末粒径控制等方面探讨了提高粉末涂料摩擦带电性的方法。     

热力学中熵判据的应用

通过热力学第二定律的推导可知,热力学中的熵判据适用条件是孤立系统。在封闭系统中若想使用熵判据,则不仅要计算系统的熵变,还要计算环境的熵变。而系统的熵变可以分为单纯物理变化、相变化和化学变化三种情况。     

静电场作用下电介质系统的平衡态及其稳定性

热力学平衡态是系统能量最低状态,在没有外界作用的条件下任何非平衡态最终都会趋向平衡态,热力学系统只有在平衡态才能用统一的状态参量来描述。电磁场能够有效地强化传热传质过程,对电介质系统的平衡及其稳定性有明显的作用。利用热力学定律将电场能量引入热力学基本微分式,构建了电场作用下电介质系统的熵函数,利用平衡态及其稳定性的熵判据导出了静电场作用下电介质系统的平衡条件及稳定条件。相比没有电场作用,平衡条件要求系统各相的等效压强、等效化学势和平行极板间电场强度相等;稳定条件要求产生电场的电荷量与电势呈正比。电场作用下的等效压强包括了电场极化作用的力学效果,力学平衡由压强和电极化力共同决定;等效化学势包括了电场极化势能的效果,相平衡由浓度和电势能共同决定。热力学结论与电动力学及统计物理的结论一致,已被实验证实。     

微扰理论的应用研究(Ⅱ)——水-正丁醇-MX三元体系液液平衡的计算

在本文(Ⅰ)报基础上,应用微扰理论导出了带电离子流体混合物的过量Helmholty自由能计算公式.该公式考虑了体系中溶质—溶剂、溶剂—溶剂和溶质—溶质间所有作用能(包括分子色散能、排斥能、偶极定向能、诱导能、离子静电能、离子偶极能).计算了在25℃下3个加盐混合溶剂体系[H_2O-nC_4H_9OH-MX(NaCl、KCl、KBr)]液液平衡中溶剂的活度系数,并与实验值进行了比较.     

微扰理论的应用研究(Ⅱ)——水-正丁醇-MX三元体系液液平衡的计算

在本文(Ⅰ)报基础上,应用微扰理论导出了带电离子流体混合物的过量Helmholty自由能计算公式.该公式考虑了体系中溶质—溶剂、溶剂—溶剂和溶质—溶质间所有作用能(包括分子色散能、排斥能、偶极定向能、诱导能、离子静电能、离子偶极能).计算了在25℃下3个加盐混合溶剂体系[H_2O-nC_4H_9OH-MX(NaCl、KCl、KBr)]液液平衡中溶剂的活度系数,并与实验值进行了比较.     

静电场作用下电介质系统的平衡态及其稳定性

热力学平衡态是系统能量最低状态,在没有外界作用的条件下任何非平衡态最终都会趋向平衡态,热力学系统只有在平衡态才能用统一的状态参量来描述。电磁场能够有效地强化传热传质过程,对电介质系统的平衡及其稳定性有明显的作用。利用热力学定律将电场能量引入热力学基本微分式,构建了电场作用下电介质系统的熵函数,利用平衡态及其稳定性的熵判据导出了静电场作用下电介质系统的平衡条件及稳定条件。相比没有电场作用,平衡条件要求系统各相的等效压强、等效化学势和平行极板间电场强度相等;稳定条件要求产生电场的电荷量与电势呈正比。电场作用下的等效压强包括了电场极化作用的力学效果,力学平衡由压强和电极化力共同决定;等效化学势包括了电场极化势能的效果,相平衡由浓度和电势能共同决定。热力学结论与电动力学及统计物理的结论一致,已被实验证实。     

计算碳原子半径的一种新方法

本文将氢分子结构和键能之间的关系推广到碳碳体系,假定碳碳体系形成的微观机理是两个碳原子形成碳碳体系后平均电势能密度相等.以此为基础,推导出关于碳碳体系键长、键能和碳原子半径之间的方程式.用二分法求解该方程式,计算出碳原子半径为0.907?,理论计算值与实验值高精度吻合。理论模型简单直观,物理意义明确,且计算方法简单,计算过程中不含任何人为性的参数。