用Mathematica解热量传递过程中的数学问题

本文建议用数学软件Mathematica计算热量传递过程,包括用符号运算功能推导保温层临界直径,用曲线拟合法处理传热实验数据,用积分法求取传热系数为温度函数时的换热面积,用Solve等命令求解换热和保温过程所产生的非线性方程,用DSolve命令求解非稳态传热过程产生的微分方程等等。同时绘制出有关函数图形,准确、形象地展示计算过程和结果,方便教师讲解和学生理解,避免复杂、繁琐、耗时的手工计算,提高学生利用计算机解决热量传递问题的能力。     

数学软件Mathematica在化学反应工程中的应用

化学反应工程中会遇到大量复杂的数学模型求解和数学模型参数估值问题,以往依靠手工或编写计算机程序计算.本文采用数学软件Mathematica求解了若干化学反应工程中的数学问题,例如用FindRoot命令求取非理想反应器的轴向扩散模型中彼克列(Pe)准数,NonLinearFit命令进行反应动力学模型中的参数估值,符号计算和数值计算求反应器模拟中的定积分和微分方程的解.求解过程表明Mathematica强大的计算功能可以避免编程工作,且具有可视和图形化的特点,是求解化学反应工程中的数学问题的先进工具.     

用数学软件Mathematica计算流体输送

流体输送是化工生产过程基本的单元操作.作者提倡用数学软件Mathematica计算流体输送中的有关数学问题.本文用曲线拟合法由离心泵的实验数据求出泵的特性曲线,用Solve等命令求解泵工作点和泵组合中遇到的非线性方程组,用绘图命令绘制了数据和函数的图形,准确、形象地展示计算过程和结果,方便教师讲解和学生理解,免去复杂、繁琐、耗时的手工计算,提高学生利用计算机解决流体输送问题的能力.     

拟牛顿法求解化工过程数学模型

使用不需求取偏导数的拟牛顿法,求解化工过程模拟中产生的非线性方程组形式的数学模型。当未知数各分量间绝对值相差较大时,提出了改善收敛性的几种方法,即：（1）加入阻尼因子,以减少迭代值的震荡、（2）将方程适当降价;（3）将差商的绝对步长改为相对步长;（4）新迭代值超来其物理意义范围时,强制其回至其初始值。计算结果表明,与牛顿－拉夫森法相比,拟牛顿法不需求偏导数,对初值要求低,较雅可比迭代法收敛速度快,可用于求解化工过程的非线性方程组。     

110 kV双回路转角塔等电位作业进电场装置的研制与应用

在110 kV双回路转角塔等电位作业时,传统等电位作业进电场的方式无法满足等电位作业安全距离,因此,分析研究110 kV双回路转角塔的结构特点,并参考“塔吊”的工作原理,研制了一种等电位作业进电场装置,改变传统带电作业进电场的方式和路径,增大组合间隙,保证了作业人员在110 kV双回路转角塔开展等电位作业时进入强电场的安全距离,具有很强的实用性,保证供电可靠性。     

β沸石分子筛催化合成乙酸正丁酯的反应

采用间歇反应器,在连续搅拌及分水条件下,研究了Fe离子和La离子交换Hβ用于乙酸和正丁醇合成乙酸正丁酯的催化反应.考察了催化剂的焙烧温度和金属改性对反应结果的影响;用TPD测定了不同催化剂的酸性;用GC-MS考察了催化剂的选择性.结果表明:550℃焙烧的Fe离子交换的Hβ和450℃焙烧的La离子交换的Hβ催化剂催化效果好;影响催化酯化性能的主要是强B酸;Fe离子交换的Hβ催化剂有很好的选择性.     

β沸石催化剂上甲苯歧化及与1,2,4-三甲苯烷基转移反应研究

对在液固相连续反应装置上以β沸石为催化剂进行甲苯歧化及甲苯与1,2,4-三甲苯烷基转移生成二甲苯及苯的反应进行了研究，并对影响反应的因素如温度、压力、氢气用量、反应物空速等进行了探讨。结果表明，该催化剂对上述反应有较好的催化作用。对于甲苯歧化反应，在温度280 ℃，压力3.5 MPa，甲苯重量空速4h^－1，n_氢/n_甲苯＝4∶1时，甲苯转化率为47.26%，苯与二甲苯总选择性为93.50%。对于甲苯与三甲苯的烷基转移反应，当进料比n_甲苯/n_三甲苯=2，温度280 ℃，压力3.5 MPa，总重量空速4 h^－1，n_氢/n_烃=2∶1时，总转化率为47.17%，二甲苯选择性为83.25%，二甲苯收率达39.26%。     

FX-01催化剂上苯与丙烯烷基化Ⅰ.反应本征动力学

研究了FX－01沸石催化剂上苯与丙烯的烷基化反应动力学。在等温鼓泡床反应器中进行动力学试验,采用序贯试验设计法安排试验点。试验在排除了内扩散影响、但存在外扩散阻力的条件下进行,测得宏观反应速率,由关联式计算外扩散传质系数,采用常微分方程参数估值Gauss－Newton法进行模型参数估值,得到反应的幂数型本征动力学模型。     

泳移测试方法及机理探讨(应用于低给液树脂整理工艺)

本文定量测试了在不同给液率下,织物经DMDHEU树脂浸轧恒温烘干时的横向泳移率及表面树脂含量。绘出了横向泳移率与时间的关系曲线,并探讨了泳移机理。实验结果表明:采用低给液技术可显著降低整理剂的泳移率,从而减少了表面树脂,是改进后整理产品质量的有效措施。     

FX系列催化剂在乙苯合成中活化温度的研究

研究了活化温度对烷基化反应催化剂（ＦＸ－０２）及烷基转移反应催化剂（ＦＸ－０６）反应活性的影响，结果表明：在乙苯合成过程中，２种催化剂的适宜活化温度均为３００℃；同时本还利用吡啶脉冲吸附及程序升温脱附（ＴＰＤ）测定了催化剂的总酸量、Ｂ酸量及酸分布的酸性表征，支持了这个结果。