《上海理工大学学报》编辑委员会

设计和建立了纳米流体氨水鼓泡吸收强化的实验系统．实验中倒吸现象影响着实验系统的稳定性和实验结果的真实性．实验发现：在氨气定流量条件下,在敞开式鼓泡吸收实验时,不容易发生倒吸现象,在吸收器真空状态吸收实验时,容易发生倒吸现象;在定压实验且压力为130kPa以上的真空吸收实验时,不容易发生倒吸现象．结合实验现象,从化学动力学角度,对倒吸现象发生可能存在的机理进行了分析．同时发现,纳米流体对氨水与氨气的化学反应转化速率并没有多大影响,说明纳米流体对氨水的强化吸收是一种物理现象．     

纳米TiO2颗粒强化MDEA溶液鼓泡吸收CO2的特性

为了强化N-甲基二乙醇胺(MDEA)溶液对CO2的吸收,首先不添加分散剂,制备了MDEA质量分数为50%、纳米TiO2颗粒质量分数分别为0.05%,0.2%,0.4%,0.8%的MDEA纳米流体,该MDEA纳米流体的分散稳定性良好.然后在一套小型吸收实验系统中,研究了颗粒质量分数对溶液鼓泡吸收CO2的影响.采用称重法来测量溶液对CO2的吸收量,并对实验结果的相对误差进行了分析.实验结果表明,在加入了纳米颗粒后,MDEA溶液对CO2的吸收得到了强化,有效吸收比随着颗粒质量分数的增大而上升.在纳米TiO2颗粒质量分数为0.05%,0.2%,0.4%,0.8%时,有效吸收比分别为1.019 5,1.065 3,1.077 9和1.115 4.最后分析和解释了相关的实验现象和结果.     

臭氧与对硝基苯酚溶液在鼓泡塔中反应的模拟

研究了鼓泡塔中臭氧与对硝基苯酚水溶液反应的吸收传质过程．首先在半连续状态及298K下,将气相臭氧连续注入盛有对硝基苯酚溶液的鼓泡塔中进行吸收实验,并对吸收过程进行模拟．然后运用全混流模型,建立了臭氧吸收过程的质量平衡方程．采用Matlab软件中的ODE程序求解该质量平衡方程和增强因子的联立方程,模拟吸收过程中臭氧和对硝基苯胺浓度的变化,并与实验值进行比较．发现在合适的pH值下,在80％的对硝基苯酚降解之前,模拟值和实验值吻合较好,当对硝基苯酚的浓度下降到某一值时,模拟值和实验值出现一定的偏差．研究结果表明,在短的鼓泡塔中,应用全混流模型来描述气相和液相的流体状态是可行的。     

臭氧在鼓泡塔中吸收与反应过程的模拟

研究了鼓泡塔中伴随有溶解臭氧自分解以及臭氧与水中的有机物发生二级臭氧化反应的臭氧吸收传质过程，介绍了液相体积传质系数等参数的求解方法．在鼓泡塔中当T=298K时进行了臭氧在对硝基苯胺溶液中的吸收实验，然后运用全混流模型，建立了吸收过程的质量平衡方程，采用Matlab软件中的ODE程序求解吸收过程的质量平衡方程和增强因子的联立方程，模拟了吸收过程中臭氧和对硝基苯胺浓度的变化，并与实验值进行了比较．结果表明，在短的鼓泡塔中，应用全混流模型来描述气相和液相的流体状态是可行的，在80％的对硝基苯胺降解之前，模拟值和实验值能很好地一致．     

纳米流体强化CO2鼓泡吸收实验

利用两步法制备了多种乙醇基质纳米流体,建立了一套纳米流体强化气体吸收实验装置,分别测试了CO2在体积分数为0．01％-0．10％的Al2O3-C2H50H、MgO-C2H50H、SiO2-C2H5OH、TiO2（5nm）．C2H50H、TiO2（25nm）．C2H50H、Ti02（60nm）-C2H50H纳米流体中的吸收浓度曲线,得到了纳米流体的体积分数、纳米粒子的种类和粒径等因素对C02吸收过程的影响．实验结果表明,纳米流体的吸收强化效果随着纳米粒子体积分数的增加而增加,并且随着纳米流体中纳米粒子粒径的增加而减少．此外,还对纳米流体强化CO2吸收过程的机理进行了分析．     

双组分纳米流体导热系数研究

采用共混法在氨水中制备了稳定的碳纳米管颗粒悬浮液(双组分纳米流体),并利用瞬态热丝法测量了不同条件下的双组分纳米流体的导热系数,系统研究了颗粒质量分数、氨水质量分数、温度等因素对双组分纳米流体导热系数的影响.实验结果表明,碳纳米管的加入极大地提高了基础液体-氨水的导热系数.在此基础上,结合已有文献中关于纳米流体导热系数的计算模型对双组分纳米流体的导热系数进行了模拟计算,并对模拟数据和实验数据进行了对比.结果发现,通过对模型参数的调整,微对流模型可以准确计算双组分纳米流体的导热系数.     

纳米强化氨水垂直管外降膜发生模型

为了提高氨水发生效率,在氨水溶液中添加纳米颗粒形成纳米流体,将发生过程中降膜溶液膜厚的变化、膜厚方向的对流以及氨水纳米溶液物性的变化作为影响因素,建立了垂直管外氨水降膜发生过程数学模型.通过对该数学模型进行数值求解,得到平均传热系数、传质系数、发生速率随质量流量、氨水浓度、发生压力以及热负荷的变化情况.结果表明,选择合适比例的氨水纳米溶液对降膜发生过程具有一定的强化作用.添加纳米的氨水纳米流体较氨水基液平均传热系数增加约4%;平均传质系数增长约15%;发生速率平均增长约25%.所得模拟结果与实验值吻合较好.     

碳酸乙烯酯合成过程的反应吸收多场协同分析及数值模拟

为提高尿素醇解法合成碳酸乙烯酯的收率,通过在酯化反应进行的同时吸收副产物氨气来实现全过程的强化.首先针对磷酸溶液中NH3鼓泡吸收的具体过程进行了多场协同分析,获得了反应吸收耦合过程强化的理论依据;进而运用流体体积函数多相流模型对单个NH3气泡的化学吸收过程进行了数值模拟.结果表明:受气膜传质控制的NH3化学吸收,实质上是气流速度场和压力梯度场共同作用的结果,传质效率直接受两场协同度的影响,该协同数不仅取决于两场标量值的大小,也取决于它们的矢量夹角,当夹角为0°时,场协同数最大,相应地对流传质系数就越大.在鼓泡吸收过程中,气液两相的流动促使NH3气泡内部气流形成由中心向四周发散的微小涡流,气流流场向着与相界面附近的压力梯度场达到最优协同度的方向发展,最大化了场协同数,有利于强化传质.     

用鼓泡反应器吸收燃煤烟气中CO_2的实验研究

以燃煤烟气为研究对象,利用鼓泡反应器进行化学法吸收CO2的半连续实验研究.通过正交试验及脱除率的计算,考察了吸收剂种类、吸收剂浓度、烟气流量、烟气温度及液面高度对CO2吸收效果的影响.结果表明:氨水吸收剂的吸收效果最好,烟气温度对CO2的脱除率影响较小.选择氨水作为吸收剂进行单因素实验研究,得到了吸收剂浓度、入口处CO2浓度、烟气流量、液面高度与脱除率、吸收能力及吸收速率之间的关系.     

超重场强化氨水吸收烟道气中CO2的研究

为了减少燃烧化石能源产生大量温室气体CO2,采用超重场强化氨水常压吸收燃煤锅炉烟道气中低浓度CO2并生成碳酸氢铵晶体,可以变废为宝,有一定的环保意义和经济效益.实验研究证明,超重场强化作用比传统鼓泡吸收方法更有利于CO2的吸收反应,在超重强化作用下CO2入口浓度(体积分数)越低达到相同的CO2脱除率需要时间越长,并且CO2的吸收率随时间延续降低.提高氨水质量分数有利于CO2脱除,但氨的溢出量随氨水质量分数的增加而增大,氨水质量分数在10%左右较为有利.     

Transportation of low-grade thermal energy over long distance by ammonia-water absorption

This paper presents the importance and the cycle choice for long-distance transportation of low-grade thermal energy, and the thermodynamic and hydrodynamic feasibility of single-effect ammonia-water absorption system for heat or cold transportation over long distance are also involved. A model of a long-distance thermal energy transportation system is built and analyzed, which shows satisfactory and attractive results. When a steam heat source at 120℃ is available, the user site can get hot water output at about 55℃ with the thermal COP of about 0.6 and the electric COP of about 100 in winter, and cold water output at about 10℃ with the thermal COP of about 0.5 and the electric COP of 50 in summer. A small-size prototype is built to verify the performance analysis. Basically the experimental data show good accordance with the analysis results. The ammonia-water absorption system is a potential pro-spective solution for the heat or cold transportation over long distance.     

双级氨吸收制冷数学模型及对中间压力的研究

以东南大学研制的双氨水吸收式制冷系统为模拟样机，结合Ｓ．Ｃ．Ｇ．Ｓｃｈｕｌｚ氨水系统状态方程，建立了该制冷系统的数学模型。并通过实验计算机模拟结果进行了验证，两者取得了较好的一致。     

Influence of Ingredients of Carbon Black Nano-Particle Suspension of Ammonia Solution on Viscosity of Nanofluid

A series of experiments were performed on the viscosity of a nanofluid,produced by mixing car-bon black and mulsifier OP-10 using ammonia-water with the ultrasonic dispersion.The results show that,when adding surfactant separately in low mass concentrations,at first the viscosity of solution decreases sharply compared with that of ammonia-water.then increases with increasing the concentration of OP-IO.In a certain concentration of surfactant,the viscosity of nanofluids increases with increasing the concentration of nanoparti·des.Based on Einstein model and Langrnuir absorption theory,a new model啪s summed up for nanoflukls.Compared with test values,the calcuhted values on the new model have verified that the model is suitable to predict the viscosity of rmnofluids.beoll.k.the maximum relative error is less than 5%.Nano-particles absorp-tion in the nanofluids is not only single-molecule layer adsorption,but aLso multi-layer molecular adsorption and other complicated adsorption.So the new model,ordy based on single-molecule layer adsorption theory of Lang-muir.is not fully in line with the real circumstances.     

圆环列吸能器的力学机理及应用

为了进一步研究吸能器的机理,采用实验和数值模拟相结合的方法,对冲击载荷作用下6060T5铝圆环列系统的动力学行为进行了研究。采用改进的SHPB实验系统并配以高速摄影设备,分别记录圆环列的入射波、透射波波形变化及变形过程。数值研究前,利用实验数据对计算模型和计算参数进行验证和标定。对工程实际中的若干工况进行了数值分析。结果表明,圆环列吸能器具有较高的吸能率,该系统通过弯曲塑性变形能来消耗冲击能量,回弹发生后整个吸能过程结束。在工程实际中,双层疏排圆环列组合方式是较好的选择。     

圆环列吸能器的力学机理及应用

为了进一步研究吸能器的机理,采用实验和数值模拟相结合的方法,对冲击载荷作用下6060T 5铝圆环列系统的动力学行为进行了研究。采用改进的SHPB实验系统并配以高速摄影设备,分别记录圆环列的入射波、透射波波形变化及变形过程。数值研究前,利用实验数据对计算模型和计算参数进行验证和标定。对工程实际中的若干工况进行了数值分析。结果表明,圆环列吸能器具有较高的吸能率,该系统通过弯曲塑性变形能来消耗冲击能量,回弹发生后整个吸能过程结束。在工程实际中,双层疏排圆环列组合方式是较好的选择。     

GAX循环中垂直管内降膜吸收的数值模拟

基于氨水吸收式GAX循环中垂直管内降膜吸收过程中热质、传递现象的研究,以及对该过程传热和传质的分析,建立了吸收过程热质、传递的数学模型。以单级氨水吸收式制冷装置实验数据为计算初值,对垂直管内降膜氨水吸收过程进行数值计算,计算结果与实验吻合良好。选取吸收管内径、稀氨水的喷淋密度和冷却水流量3个变量,考察液膜主流的平均温度和液膜主流浓度随变量的变化关系,结果表明喷淋密度的影响较显著。     

表面活性剂对茶多酚脂质体的制备及透皮性能的影响

采用司盘80(Span 80)和吐温20(Tween 20)对茶多酚(TP)脂质体进行修饰,优化TP脂质体的制备条件,考察不同性质的表面活性剂对TP脂质体的制备及透皮性能的影响.试验表明:用大豆卵磷脂制备的TP脂质体优于蛋黄卵磷脂制备的TP脂质体;以120mg大豆卵磷脂、30mg胆固醇、20mg Span 80和20mg Tween 20的配方制备的TP脂质体粒径最小(247.2nm),且稳定性良好.增大Span 80的用量会使TP脂质体制备困难,同时使TP脂质体的粒径变大,但能显著提高TP脂质体的透皮吸收性能;增大Tween 20用量使制备容易,同时可以显著减小脂质体的粒径,但当Tween 20用量超过20mg或用量超过Span 80用量时,制备的TP脂质体不够稳定,且TP脂质体的透皮性能下降.     

LiBr溶液高温竖管降膜吸收过程的实验研究

针对吸收式太阳能海水淡化系统,设计了一套竖管降膜吸收实验装置,以溴化锂溶液为工质对装置进行了实验研究.通过改变水和溶液温度、喷淋量及溶液的浓度,测试了不同工况下系统的运行情况,得出溶液具有较好吸收率的基本条件,给出了系统最佳运行的参数范围.实验表明,在运行压力达到10 kPa和溶液浓度为50%左右的情况下,当被吸收水的温度高于30℃时,溶液已有较好的吸收速率,此时热源的温度仅为45℃～55℃,这十分有利于太阳能集热系统发挥供热效率.     

交联壳聚糖膜制备及对酸性大红染料吸附作用

以采用流延法制备得到的交联壳聚糖膜作为吸附剂,对酸性大红染料废水进行吸附脱色处理,考察了吸附时间、pH值、吸附剂投加量和酸性大红起始浓度等对吸附脱色效果的影响。在吸附时间为60min,pH值为4．5,1L废水中壳聚糖投加量为1．25g时,交联壳聚糖膜对酸性大红的脱色效果良好,吸附率可达95．46％。对实验数据运用相关数学模型拟合,结果表明,该等温吸附平衡同时符合Freundlich或Langmuir模型,线性相关回归系数较好（R^2均高于0．98）;吸附过程动力学符合二级反应,线性相关系数良好（R^2〉0．99）。     

Quantum quench of Kondo correlations in optical absorption

The interaction between a single confined spin and the spins of an electron reservoir leads to one of the most remarkable phenomena of many-body physics--the Kondo effect. Electronic transport measurements on single artificial atoms, or quantum dots, have made it possible to study the effect in great detail. Here we report optical measurements on a single semiconductor quantum dot tunnel-coupled to a degenerate electron gas which show that absorption of a single photon leads to an abrupt change in the system Hamiltonian and a quantum quench of Kondo correlations. By inferring the characteristic power-law exponents from the experimental absorption line shapes, we find a unique signature of the quench in the form of an Anderson orthogonality catastrophe, induced by a vanishing overlap between the initial and final many-body wavefunctions. We show that the power-law exponent that determines the degree of orthogonality can be tuned using an external magnetic field, which unequivocally demonstrates that the observed absorption line shape originates from Kondo correlations. Our experiments demonstrate that optical measurements on single artificial atoms offer new perspectives on many-body phenomena previously studied using transport spectroscopy only.