渗透汽化过程分离乙醇-水的模型分析

为了预测渗透汽化过程中渗透通量与渗透液中水的质量分数,对分离乙醇-水体系的连续操作错流型渗透汽化过程建立了数学模型,并在特定操作条件下进行了模拟计算,模拟计算值与实验值基本吻合.对渗透物水的质量分数进行了理论计算,并与实验值进行比较,为操作条件的进一步优化提供了理论依据.利用实验数据分别对乙醇和水的渗透通量进行回归,得到了乙醇和水的质量浓度的三次方程,根据该方程可以对渗透通量进行预测.     

射流柱气液传质数模研究和扩散系数测定

用射流柱作为测量气体在液相中扩散系数和传质通量的实验装置,由对流扩散方程及运动方程和相应的边界条件作为射流柱传质过程的方程组。在若干假设下,解该偏微分方程组,可导出射流液柱内的浓度分布方程。引入混合浓度C_m概念后,可得到求扩散系数的方程。 以CO_2-H_20体系为例,用该模型进行数学处理,得到了25℃时CO_2在水中的扩散系数,其值为1.968×10~(-5)(cm_2/s),与文献值相符。由浓度分布方程。导出了求解气液平均传质通量的表达式,也可得到相应的传质系数表达式。通过划算并与实验值相比较,偏差为1.66％;而所得的传质系数与按渗透模型划计算值比较,偏差为1.35％。因而证明了传质数模的可靠性。     

基于复合材料理论的混凝土内多离子扩散模型

根据Nernst-Einstein方程以及离子的浓度和电导率关系，探究多离子传输时离子浓度对离子扩散系数的影响，比较单离子传输和多离子传输的离子扩散系数差异.根据通用有效介质（GEM）理论，分别计算水泥浆、骨料和ITZ内部的离子扩散系数和体积分数，得到混凝土内部离子扩散系数，探究混凝土的构成组分对离子扩散系数的影响.综合考虑混凝土的构成组分以及离子的种类和浓度，提出基于多相复合材料理论的混凝土内部多离子扩散预测模型.比较计算结果与试验数据可知，离子的扩散系数随着离子浓度的增加而明显下降.和传统的离子扩散预测模型相比，该模型可以通过混凝土内部离子的种类和浓度预测离子的扩散系数，预测结果更加合理.     

SCM435钢的相变模型

利用热模拟仪对SCM435钢进行了连续冷却转变曲线(CCT曲线)的测定,并用显微镜观察及统计其室温组织.利用Or-igin软件对实验数据进行处理,根据SCM435不同冷速下的相变及相变转变量,进行铁素体、珠光体、贝氏体、马氏体相变模型的回归.并精确地建立了相变点温度-冷却速率关系模型及相变量-冷却速率关系模型,回归计算得到该钢种的最优模型系数.最后对比了SCM435钢的实验值和回归曲线,结果表明计算值与实验值吻合较好,证明所建立模型的合理性及数据处理方法的可行性,因此可以根据回归结果对实际生产中的真实冷却速率做出实时反应,便于对生产进行更加准确地控制.     

小分子溶质-混合溶剂三元体系的优先吸附现象

介绍一种用差减色谱研究小分子溶质对混合溶剂中某种组分优先吸附的方法. 在该方法中,淋洗剂是混合溶剂, 进样试液由溶质溶于混合溶剂制得. 通过测定自由溶剂峰的尺寸, 得到优先吸附参数λ2 (λ2 为周围溶剂化溶剂中某种溶剂组分的超额量与溶质重量之比). 用该方法对由丙三醇与水-乙醇混合溶剂所组成的体系进行研究发现, 当混合溶剂中乙醇的质量浓度低于2%时, 丙三醇对溶剂组分的优先吸附可忽略; 当乙醇质量浓度达到5%时, 丙三醇对乙醇优先吸附; 当乙醇质量浓度在10% ~23%时, 丙三醇对水优先吸附; 当乙醇质量浓度在30% ~60%时, 丙三醇优先吸附的溶剂组分又变成了乙醇.     

高分子吸附树脂对VOCs的动态吸附及其穿透模型

采用溶剂热法制备介孔聚二乙烯基苯【PDVB)树脂,考察了甲苯质量浓度、吸附温度和VOC 种类对PDVB动态吸附过程及其性能的影响,并对其吸附等温践和穿透曲线分别进行数学拟合． 结果表明：PDVB比表面积和孔容分别达1 219．1 m2／g和1．2 cm’／g,其对甲苯的吸附等温线均属于典型的I型,相较于Langmuir．Freundlich吸附等温方程对等温线的拟舍度更高;在不同温度和不同VOCs质量浓度的实验条件下,Yoon-Nelson模型对PDVB床层动态吸附穿透曲线均能进行很好拟舍,从实验数据中得出的模型参数能够较好描述动态吸附过程,也能准确地预测各条件下的吸附穿透曲线．     

高含水煤样的多元混合气体的吸附分析

对高含水煤样进行了三元混合气体（CH4,CO2,N2均为33．3％）的高压等温吸附试验,得出等温吸附曲线,并分析了三元混合气体在吸附过程中各组分体积分数的变化规律．结果表明,吸附曲线在煤样含水量高于5％时不遵循超出煤样平衡水分范围曲线不再变化的规律,而是吸附量低得多;吸附过程中各组分的体积分数是实时变化的,吸附能力强的气体吸附速率先快后慢,吸附能力弱的气体吸附速率先慢后快;在高压时吸附曲线没有明显变化．为更科学地计算煤层气资源量和可采潜力提供参考．     

氧化铝填充LLDPE复合材料的导热性能研究

制备了氧化铝(Al2O3)填充线性低密度聚乙烯(LLDPE)及其加入铜粉(Cu)和石墨粉的Al2O3/LLDPE导热复合材料.研究表明:加入Al2O3使LLDPE的热导率提高,且其热导率随Al2O3用量增加而提高.加入第3组分Cu和石墨,尤其是石墨可进一步提高Al2O3/LLDPE复合材料的热导率.另外,Al2O3/LLDPE复合材料热导率的实验数据与Maxwell模型的理论曲线较为一致.     

间歇吸附器内活性炭纤维吸附性能的研究──线性吸附系统有效扩散系数的估算

测定了间歇吸附器内活性炭纤维吸附水中微量三氯甲烷的主体浓度变化曲线以及吸附等温平衡线，根据扩散模型的精确解与近似解，用误差等值图法估算了有效扩散系数以及液膜传质系数。在此基础上，对比了活性炭纤维与颗粒活性炭的传质特征。结果表明：本实验系统中传质过程接近于外扩散控制，近似解与精确解吻合较好；与颗粒活性炭相比，活性炭纤维具有良好的传质性能。     

层内混杂FRP加固混凝土柱恢复力模型研究

为了给混杂FRP加固混凝土结构的弹塑性分析和加固设计提供计算模型,根据层内混杂FRP加固混凝土柱抗震性能的试验结果,以退化三线形模型为基础,通过回归分析,考虑了轴压比、体积配箍率和体积含纤率的影响,提出了混杂FRP加固混凝土柱的骨架曲线特征点参数确定公式和滞回曲线退化刚度确定公式.结果表明,所建立的恢复力模型骨架曲线和滞回曲线与试验值比较吻合.     

错流微滤和超滤的一种新的数学模型

运用流体力学的基本理论,以微滤和超滤过程中膜污染研究结果为依据,提出了一种新的数学模型,其模型参数仅用极少量甚至两点实验值就可较准确地获得。用两种有代表性的无机膜和有机膜分离性质相差很大的固－液和液－液非均相混合物的实验结果,对该模型进行了检验,膜通量计算的平均偏差小于５％。还就膜、流体体质和流动状况对膜污染层厚度和浓度的影响,以及模型的改进作了讨论。     

Chloride ion transmission model under the drying-wetting cycles and its solution

The chloride ion transmission model considering diffusion and convection was established respectively for different zones in concrete by analyzing chloride ion transmission mechanism under the dryingwetting cycles. The finite difference method was adopted to solve the model. The equation of chloride ion transmission model in the convection and diffusion zone of concrete was discreted by the group explicit scheme with right single point （GER method） and the equation in diffusion zone was discreted by FTCS difference scheme. According to relative humidity characteristics in concrete under drying-wetting cycles, the seepage velocity equation was formulated based on Kelvin Equation and Darcy＇s Law. The time-variant equations of chloride ion concentration of concrete surface and the boundary surface of the convection and diffusion zone were established. Based on the software MATLAB the numerical calculation was carried out by using the model and basic material parameters from the experiments. The calculation of chloride ion concentration distribution in concrete is in good agreement with the drying-wetting cycles experiments. It can be shown that the chloride ion transmission model and the seepage velocity equation are reasonable and practical. Studies have shown that the chloride ion transmission in concrete considering convection and diffusion under the drying-wetting cycles is the better correlation with the actual situation than that only considering the diffusion.     

Zr41 Ti14 Ni12.5 Cu10 Be22.5非晶合金冲击压缩行为理论与实验研究

为研究Zr_(41)Ti_(14)Ni_(12.5)Cu_(10)Be_(22.5)非晶合金的冲击压缩响应及物态方程,利用平板冲击试验,测试了受到速度为350 m/s～550 m/s的铜板冲击时,非晶合金试样的自由面粒子速度;采用阻抗匹配法得到了材料的雨贡纽参数,并利用理想混合物模型对材料的雨贡纽参数进行预估,分析对比了理论计算结果与实验结果;将求材料格林艾森物态方程转化为非线性最优化问题,提出了基于模拟退火算法的材料格林艾森物态方程计算方法,设计了退火参数表,并采用解析法计算了材料的布里希-默纳罕物态方程和三项式物态方程,对比研究了三种物态方程与实验结果.理论和实验结果表明,5～10 GPa压力范围内,Zr_(41)Ti_(14)Ni_(12.5)Cu_(10)Be_(22.5)非晶合金的零压体积声速为4 267 m/s,D-u曲线斜率为4.376,曲线斜率远大于一般金属材料,其雨贡纽极限强度为5.60 GPa左右;理想混合物模型仅适用于计算高压区Zr基非晶合金的雨贡纽参数,低压区理论计算结果与实验结果误差较大;在5～10 GPa压力范围内,格林艾森物态方程、三项式物态方程与实验结果吻合度较高,而布里希-默纳罕物态方程误差较大,不适用于计算材料状态参量.     

底流泄洪雾化对下游环境影响预测

根据底流消能泄流雾化的机理,应用量纲分析方法,得到水雾雾源量的计算关系式;在雾源为连续线源和任意风向的条件下,利用高斯扩散方程,研究了水雾在峡谷内的扩散规律;结合雾雨自动转换过程、碰并过程、雾滴的凝结和蒸发过程,得到雾源下游流场水雾浓度、温度、相对湿度和降水强度的分布;预测了某水电站底流消能雾化对下游环境的影响。     

考虑转捩的气冷涡轮气热和热弹耦合计算

基于非结构化网格与Gama-Theta转捩模型,将全三维NS方程组与热传导方程进行耦合求解,采用直接耦合以及LUSGS隐式求解方法,开发了气热耦合求解系统.采用能保证通量守恒的面积加权类的插值方式,保证精度,实现交界面处温度的准确传递.对MARKII叶片5411工况进行气热耦合数值模拟,并与实验结果进行了对比验证.开发了基于二次单元的热弹耦合求解器,通过导入气热耦合计算的边界温度实现对位移和热应力的有限元求解.计算结果表明:采用转捩模型后计算的涡黏系数在压力面的大部分和吸力面转捩点之前的区域与真实流动吻合更好,由于涡黏系数主要通过影响温度扩散项系数影响边界层的传热,因此在该区域计算的温度与实验值误差更小,热传导计算的精度更高,同时静压的计算结果与实验值吻合较好;得到的MARKII叶片位移和热应力分布趋势比较合理,采用Gama-Theta转捩模型在提高热传导计算精度的同时,能够获得更加合理的热弹耦合计算结果.     

倾斜地下水含水层3维简化数值模型

针对倾斜含水层三维简化数值模拟问题,提出了柱体单元水头梯度平均面的概念,建立了倾斜非等厚柱体单元水头梯度平均面的计算方法。以水头梯度平均面为基础,进行柱体单元水量均衡计算,得到不规则柱体单元的侧向流量项和弹性释水项,含水层层间水力联系通过有限差分法进行计算,由此建立倾斜含水层三维简化数值计算模型,运用该模型模拟了不同条件下地下水运动状态,将模拟结果与通用地下水模拟软件Visual Modflow和Feflow进行对比分析,模拟得到的水头结果正确、合理、处理边界更加方便,计算效率较高。     

Computation and measurement for distributions of temperature and soot volume fraction in diffusion flames

A combined computational and experimental investigation to examine temperature and soot volume fraction in coflow ethylene-air diffusion flames was presented.A numerical simulation was conducted by using a relatively detailed gas-phase chemistry and complex thermal and transport properties coupled with a semi-empirical two-equation soot model.Thermal radiation was calculated using the discrete ordinates method.An image processing technique and a decoupled reconstruction method were used to simultaneously me...     

空气重介质流化床的双流体模型及其数值验证

为了研究空气重介质流化床的分选机理，用双流体方法建立了描述空气重介质流化床的模型方程组，给出了模型中各项的物理意义，确定了模型参数，使用控制容积有限差分方法将模型方程离散化，求解方程采用迭代方法，并计算了空气重介质流化床的密度分布，其结果与实验吻合，验证了模型的正确性。     

点质量模型和单层密度模型计算弹道扰动引力的比较

在惯性制导过程中需要时刻计算弹道点扰动引力来精确校正制导系统并修正弹道。重点研究了3种弹道扰动引力的计算方法：地球重力场模型、点质量模型、单层密度模型,分别推导了其计算扰动引力的基本公式,并进行了数值模拟实验,分析比较了其精度和计算效率。     

37Mn5钢高温变形抗力模型及动态再结晶动力学模型研究

通过Gleeble热模拟试验获得不同变形条件下37Mn5钢的应力应变试验数据,采用不同模型对试验数据进行回归,找到适合37Mn5钢高温变形时的变形抗力模型。同时,通过计算得到了该钢的动态再结晶动力学方程和动态再结晶体积分数表达式。将以上模型的计算值与实测值进行比较,结果表明,计算值与实测值非常接近。