分形理论及其在化学和化工中的应用

分形（Ｆｒａｃｔａｌ）是一门正处于迅速发展中的新学科,其影响范围和应用领域也在日益扩大。本文简要介绍了分形理论的基本概念,以及分形应用于化学及化工领域中的研究进展情况。     

分形论在无机材料研究中的应用

介绍了分形论在无机材料表面研究、无机薄膜材料、梯度功能材料及无机材料断裂研究等方面的应用情况,并展望了其在玻搪材料中的应用前景.     

分形在陶瓷微观结构中的应用

分形作为一种数学方法 ,其应用范围日益扩大 ,已经逐渐渗入各学科领域。本文简要介绍了分形的概念以及它在陶瓷微观结构中的应用情况 ,重点介绍了位错、晶粒度、晶界的分形     

煤焦气化过程中的分形特征

将分形理论的概念应用到煤焦气化研究中 .煤焦气化过程孔结构参数间的变化规律符合一定的分形关系 ,气化速率越大 ,分形维数也越大 ,但是分形理论并不适用于所有煤焦气化过程研究 ,只有那些孔容积绝大部分由中小孔构成的煤焦才符合分形规律 .     

分形理论及其在活性炭研究中的应用

活性炭的表面和孔隙具有不规则性,且在一定尺寸范围内表现出自相似性,而分形维数是不规则性的一个量度.本文主要介绍了分形的一些基础理论及其在活性炭中的研究方法,如吸附法、小角X射线散射法、压汞法和电镜法等.这些方法能有效地得出自相似结构和分维,但通过对分维的研究,改善材料性能的研究成果很少.随着分形理论的发展及测度方法的进步,用分形来研究活性炭越来越方便.     

生物质焦分形维数计算

采用压汞法的实验数据,计算两种分形模型下生物质焦样的分形维数。其中根据Menger海绵模型计算得到的分形维数Dm的值在2．7～3．1之间,基于热力学关系的分形模型计算得到的分形维数Dr的值在2．7～2．9之间。分析认为第二种模型更好的描述了焦样的孔隙结构,Dr的值比Dm的值更为合理。实验结果表明,分形维数与生物质种类有关,树叶焦样的分形维数整体上大于稻壳焦样的分形维数。生物质焦样的平均孔径与分形维数有关。总的来看,同一生物质焦样的分形维数随着平均孔径的增大而减小。     

γ-氧化铝的表面分形结构

在多相催化反应过程中,化学反应与多孔催化剂的表面密切相关。由于表面的不规则性, 以往基于欧氏几何的数学处理,显得过于理想化和简单化。近年来发展起来的分形几何为更 好地表征催化剂及载体的表面拓朴特征提供了新的可能。在这方面,Avnir、Pfeifer和Farm 等f‘－引做了一系列的工作,认为自然界中许多物质属干表面分形,其分形维数为2～人     

分形理论在PVC／粉末NBR共混研究中的应用

采用分形理论研究了PVC／粉末NBR弹性体共混界面中粉末NBR用量、共混界面的分形维数、材料的力学性能之间的关系，提出用分形维数来定量描述共混界面的几何特征。并发现PVC／粉末NBR共混界面的分形维数与材料的力学性能间变化关系一致，当粉末NBR用量达到2份时，分形维数和材料的拉伸强度均达到最大值，分别为1．87和15．8mPa。当粉末NBR用量超过29份时，分形维数及材料的力学性能也随之降低。     

分形理论在渗流力学中的应用

本文从分形理论基础出发,总结了分形理论的发展历程和其核心内容。在论证了分形理论在渗流力学中应用的可行性后,总结了渗流力学和分形理论结合所产生的成果和研究现状。并进一步指出了分形理论在渗流力学中应用所存在的问题和未来的研究趋势。     

Superlong-range interactions of colloids

Colloid particles have superlong-range attractive and repulsive forces. The distance between the secondary minimum of the potential energy of the interaction and the surface of the colloid is of the order of several μm and several tens of μm. These interactions clearly appear in the distribution of order-solution phase coexistence, in gathering particles to the ordered phase and in spontaneous pair formation. A new ‘Dynamic electrical multipole model and resonance effect’ is given. From this model, it is predicted that pairs will form in a shear field even in highly concentrated salt solution. Pair formation was observed after 24 hours as predicted.     

定向结晶传递过程的分形研究述评

概述了研究定向结晶过程传递问题的分形方法，并对各类数学模型进行了分析，探讨了进一步研究的方向和途径。     

分形理论在化学中的应用

分形理论是现代非线性科学中的一个重要的分支,是科学研究中一种重要的数学工具和手段,做为一门新兴交叉学科,它在自然科学和社会科学都有重要应用。本文分别从电沉积、催化、生物大分子、材料科学和金属腐蚀等方面阐述了分形理论在各学科的应用及最新研究进展。     

烯烃聚合过程的分形演化及其生长模型

The surface morphology of Ti-Mg supported catalyst and the polyethylene particles are studied using scanning electron microscope(SEM) technology.The results show that either the catalyst‘s surface or polymer particle‘s surface is irregular and has fractal characteristics,which can be described by fractal parameter.The more interesting discovery is that the surface fractal dimension values of the polymer particles vary periodically with the polymerization time.We call this phenomenon fractal evolution,which can be divided into the “revolution“ stage and the “evolution“ stage,And then we present polymerization fractal growing model(PFGM),and successfully describe and /or predict the whole evolving process of the polyethylene particle morphology under the different slurry polymerization(including pre-polymerization) conditions without H2.     

Fractal Characterization of Liquid Dispersion in Trickle Bed Reactor

INTRODUCTIONDispersionisveryimportanttothedesignoftricklebedreactorforbothchemicalandbiochemicalprocesses Thedegreeofdispersionofteninfluencesreactor　　performanceandscale up Thetraditionalmethodformodelingdispersionprocessesintricklebedreactorsisbasedontheconvective diffusionequation (CDE) Themostcommonlyusedisthelongitudinal dispersionmodel[1,2 ] Themagnitudeofliquiddispersionisusuallyconsideredindependentofpositionalongthelongitudinaldirectionofthereactor Themainassumptionofthelongitudinal dispersionmod...     

分形及分维在单轴向三维编织复合材料拉伸实验中的应用

基于分形几何的计盒维数研究了三维编织复合材料拉伸实验的断裂样照,结果表明,该材料的断裂曲线具有统计自相似性,在不同的尺度范围内具有不同的空间分布格局;而计盒维数定量地表征了其尺度变化规律;准静态和低应变率加载条件下材料的分维数较大,表明其空间占据程度较大,曲线弯曲结构复杂,这是因为低应变率加载时材料内部结构断裂时间不同造成;而高应变率加载时,断裂曲线分维数较小,曲线空间占据小,弯曲结构比较简单,这是由高应变率加载时材料内部结构断裂时间差异缩小造成。     

顶吹转炉水模型渣金边界织构的分维数

依据相似定理,通过二维水模型模拟顶吹转炉吹炼过程. 利用数码相机进行摄影,通过对图像的计算机处理,研究了依据相似定理,通过二维水模型模拟顶吹转炉吹炼过程. 利用数码相机进行摄影,通过对图像的计算机处理,研究了顶吹过程中炉渣与钢液母相边界的变化. 应用分形理论对其边界的织构分维数及无量纲长度进行了计算. 结果表明,吹炼过程中枪位、吹气流量及渣金比对炉渣与钢液母相边界的织构分维数影响较大,其中流量为主要影响因素. 得出了三者对织构分维数的影响及织构分维数对无量纲长度影响的经验关系式,渣金母相边界织构维数是评价二维渣金母相边界长度的重要依据. 分形理论可以为转炉吹炼过程中渣金母相边界的量化计算提供一种有效的方法.     

分形理论在陶瓷材料研究中的应用

介绍了分形理论的产生、分形维数的定义和几种常见的计算方法,主要包括：盒维数法、Hausdorff维数法和长度—面积关系公式法。并概述了分形理论在陶瓷材料研究中微观结构、晶体生长动力学和断裂行为等方面的应用情况。其中重点介绍了分形在陶瓷材料断裂行为研究中的国内外现状。     

引入接触角的滴状冷凝分形传热功当量模型

以Rose模型为基础,引入接触角因素建立单个液滴传热模型,基于液滴在冷凝表面的分形分布特性,考虑接触角对分形维数的影响建立液滴分布函数,进而建立不同接触角表面通用传热模型.采用不同液滴分布模型分别计算求得通过冷凝生长的液滴的分布函数f(r)以及通过合并生长的液滴的分布函数F(r),并将总冷凝传热表示为上述两种方式生长液...