转炉汽化冷却烟道余热分析

通过对转炉烟道的数值模拟,建立了转炉汽化冷却烟道模型,通过对烟道的温度场模拟、压力场模拟以优化转炉汽化冷却烟道,降低单位能耗.对改善转炉冶炼的成本、减轻环境污染和优化工艺结构具有重要意义.     

煤基混合碳四芳构化产品分离工艺的模拟与优化

采用Aspen Plus模拟软件,以RK-SOVE状态方程作为模拟的物性方法,根据煤基混合碳四芳构化制芳烃产物的组成和特性,提出了3种芳烃产品分离工艺,对3种分离工艺进行模拟并优化了分离工艺中的主要参数。模拟结果表示,3种分离工艺均能满足分离要求,并且得到了各精馏塔的主要操作参数,其中分离工艺III的能耗比分离工艺II的能耗低15%左右,比分离工艺I的能耗低50%左右。     

基于Matlab的回归分析在注塑翘曲预测中的应用

以汽车外饰件观后镜注塑件成形质量中的翘曲量为优化目标,对注射温度、模具温度、注射时间、保压时间、冷却时间等影响翘曲量的工艺参数,以数值模拟得到的数据为实验数据,通过回归分析,建立预测注塑产品翘曲量的数学模型,并比较其预测精度从而得到有效的预测模型,最后达到对注塑工艺条件进行优化的目的.     

小型制冷系统的稳态模拟

所建立的小型制冷系统模型包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四个部件模型以及使系统封闭的 充灌量模型,实现了所有相关物性参数计算的程序化以便于模型的数值求解。在蒸发器模型中提出了析湿系数 的新算法,加速了模型的计算。用所建立的模型模拟工作参数的变化对系统性能的影响,其结果与实际规律相 符合,证明了该模型的正确性。根据模型得出的定量结果可分析各性能参数变化的相互影响,并对性能参数的 敏感性进行分析,为系统优化和控制提供理论依据。此外,换热器模型还可独立用于各种换热器性能的分析与 优化。     

润滑油的混入对翅片管式空调蒸发器性能影响

运用含油制冷剂翅片管换热器分布参数仿真模型,定量分析了润滑油的混入对蒸发器性能产生的影响.结果表明,蒸发器性能受润滑油的影响较大,对压降的影响较换热更为显著.当润滑油循环量为3%和5%时,蒸发器制冷量的衰减约为5%和10%.除换热因素外,蒸发器出口润滑油中制冷剂残留也是导致换热器性能衰减的重要因素.     

变压精馏乙醇-苯混合物分离工艺模拟计算

乙醇-苯混合物是一种二元最低共沸液体混合物。研究了变压精馏分离乙醇-苯工艺流程，以Wilson活度系数方程作为物性计算方法，使用过程模拟软件AspenPlus对整个分离流程进行模拟计算，以系统能耗最低为目标，对重要的工艺参数进行了优化，提出的工艺方案可为工艺装置设计提供理论参考。     

换热器传热过程的熵产分析

本文从热力学第一及第二定律出发,分析换热器传热过程的熵产率,从而建立传热过程的熵产率关系式,并以此对换热器的传热及流动性能进行定量分析,进而寻找使熵产率为最小时的换热器的有关参数,为换热器的优化设计及校核提供最佳数据.     

随形冷却对注塑成型和生产效率的影响

采用有限元模拟方法,利用Moldflow软件对注塑冷却过程进行模拟.以香盒零件为研究对象,对多种不同冷却方案进行了模拟分析.根据模拟结果,比较分析了不同冷却方案的冷却过程,并优化出了香盒零件的最佳随形冷却水道.利用选择性激光烧结快速制模工艺制造出设计好的具有最优随形冷却水道的注塑模具.应用该模具进行实际的注塑生产,其工艺参数和最终注塑产品质量均验证了模拟结果.采用随形冷却的香盒零件注塑模,其生产效率提高了30%,翘曲变形仅为普通模具的20%     

基于AsPen Plus的常压蒸馏装置流程优化

为增加年综合收益,应用流程模拟软件Aspen Plus对某厂一套常压蒸馏装置进行流程优化。在流程模拟的基础上,给定约束条件,优化决策变量,建立了以年综合收益最大为目标函数的优化模型,并在Aspen Plus平台上进行二次开发,对优化模型进行了求解,获得了良好的优化结果,详细分析了产品收益与泵动力消耗、加热和冷却负荷以及蒸汽消耗等成本对年综合收益的贡献率及影响。最终得到了年综合收益最大化下的各工艺参数。     

CSP微合金高强度钢研究

在热模拟实验机上进行不同变形工艺的试验,研究了不同变形工艺参数对CSP生产线生产的一种微合金高强度钢组织和性能的影响.结果表明,通过优化道次变形量、变形速度、变形温度和冷却速率等工艺参数,可获得微合金高强度钢产品.     

烟叶复烤回潮有限元分析及工艺参数优化

为研究众多工艺参数对烟叶复烤回潮效果的影响,对堆积的烟叶构建回潮模型,基于模型计算得烟叶在不同回潮条件下含水率,再通过物理实验验证仿真模型。利用单因素试验分析各工艺参数对烟叶回潮含水率影响的显著性,再采用Plackett-Burman试验筛选出对含水率有较显著影响的参数,最后通过最陡爬坡试验及BBD(box-behnken design)试验,建立含水率与各工艺参数的回归响应面模型。结果表明：利用该模型研究各工艺参数对烟叶复烤回潮效果的影响是可行的;相对湿度、气相温度和堆积烟叶厚度对试验结果有显著影响,当相对湿度为85.25%,气相温度为56.18℃,烟叶厚度为70.01 mm,气相速度1.2 m/s和回潮时间(传送带送料速度) 50 s时,仿真结果满足响应指标。研究成果可为优化烟叶复烤回潮工艺,降低能耗,节约生产成本提供理论参考和数据支撑。     

湿工况下翅片管换热器空气侧热质传递的数值模型

析湿在翅片管换热器用作蒸发器时经常发生,对换热器的性能有重要影响.文中提出了能从机理上对湿工况下翅片管式换热器空气侧的热质传递过程进行模拟的数值模型,它不仅包括用于反映水蒸气和液态水之间由于浓度差所形成的传质模型,而且包括基于经典成核理论的反映水蒸气直接冷凝过程的传质模型.该模型的计算精度较好,传热无量纲参数jh和实验数据的平均相对误差为6.93%,传质无量纲参数jm和实验数据的平均相对误差为12.1%.数值仿真表明,空气相对湿度仅在部分析湿工况下对传质特性有较大影响.     

注塑工艺参数优化的数值模拟分析

采用数值模拟和正交试验相结合的方法,对注塑成型过程进行模拟分析,得到工艺参数对制品翘曲值的影响次序和最佳工艺参数组合.结果表明:各工艺参数对翘曲值的影响依次为保压压力、熔体温度、模具温度、注射时间、保压时间、冷却时间,且保压压力和熔体温度对制品翘曲值的影响较为明显;最佳工艺参数组合是模具温度为75℃、熔体温度为260℃、注射时间为1.3s、保压时间为10s、保压压力为48MPa和冷却时间为2s.将得到的最佳工艺参数组合输入Moldflow中进行模拟,得到的翘曲值为0.089 3.该翘曲值比正交试验中任何一组翘曲值都小,验证了通过极差分析得到的最佳工艺参数组合的有效性.     

立式氢化物气相外延反应器生长GaN模拟研究

利用有限元法对立式氢化物气相外延系统工艺参数进行了优化, 发现在新设计的立式氢化物气相外延反应器中, 存在衬底与气体入口的最佳距离, 在最佳距离位置上, 沉积的均匀性最好. 在设定的条件下模拟的结果表明这个距离为5 cm. 在此基础上, 模拟得到了优化的生长参数. 模拟的结果还表明重力方向与GaCl气体出口方向的夹角的大小, 对GaN沉积的速率和均匀性影响很大. 重力方向与GaCl气体出口方向相反时得到的计算结果与两者方向相同时得到的计算结果比较, 尽管GaN沉积速率有所下降, 但是沉积均匀性却得到了极大的改善. 此外还讨论了浮力效应对GaN沉积的影响.     

催化化学气相沉积法制备纳米碳管的工艺条件优化

采用正交实验对催化化学气相沉积法（CCVD）制备多壁纳米碳管（CNTs）的反应温度、反应时间和气相物料之比进行了考察，给出了优化后的工艺参数．通过X-射线衍射仪、热失重分析、拉曼光谱分析和透射电镜等检测方法，对产物进行了分析．结果表明：最佳反应条件组合为VCH4：VN2：VH2=4：0：1，反应嘎度为600℃，反应时间为60min；因素对碳产率影响的主次顺序为反应温度、VCH4：VN2：VH2、反应时间.     

液氦/超流氦制冷系统负压换热器仿真及优化设计

针对液氦/超流氦制冷系统负压换热器,开发了一种基于分布参数微元法的准一维换热器计算模型,并采用该模型对换热器进行了仿真计算及优化设计。在传统换热器设计方法的基础上,该模型进行了分块考虑,加入了低温下变物性和轴向热损失等因素的影响,并对换热器进行温度、压力耦合计算,准确得出了换热器内部的温度和压力场。最后,针对一个实际工况下的液氦/超流氦换热器进行了传热、流动设计和材料、翅片结构优化,结果表明:处于临界状态附近的换热器设计需要更加准确的工质物性,当换热器材料的热导率在4~10W/(m·K)之间时,轴向导热效应对换热器长度和性能影响较小。该设计工况中采用的板翅式换热器材料为Al6061,5层排列结构(CHCHC),翅片结构为JC654202/JC474202,能够满足设计需求。该研究工作为后续实际液氦/超流氦制冷系统负压换热器优化设计提供理论和技术支持。     

环己烯水合生成环己醇过程设计与优化

提出一种利用反应精馏并加入异佛尔酮作为助溶剂的新方法生产环己醇.反应原料环己烯和水以及助溶剂异佛尔酮进入反应精馏塔RDC,RDC釜液再经过两个精馏塔(PDC1和PDC2)进行纯化分离得到高纯度的环己醇和可以循环使用的异佛尔酮.选用NRTL物性计算方法,使用Aspen Plus流程模拟软件对设计流程进行模拟计算,最终可得到摩尔分数为99.9%的高纯度环己醇产品以及可循环使用的异佛尔酮,系统能耗为0.982 3k W.在此计算结果的基础上,研究反应精馏塔中异佛尔酮和环己烯、水和环己烯的摩尔配比,以及塔压对环己烯转化率和系统能耗的影响,对整个工艺流程进行了优化,并和其他工艺的环己烯转化率进行了比较.     

种子库蒸发器冷却除湿过程的数值模拟

利用低温冷库贮藏种子时,保证库内较低的湿度能实现对种子的长期贮藏并保证种子出库后的发芽率.针对种子库内蒸发器冷却除湿的过程中进行研究,在库内相对湿度为90％,温度为20℃的初始状态下,改变蒸发器出风口温度为5、10、15℃,模拟蒸发器冷却除湿过程的温度及湿度分布情况.研究发现,蒸发器出风口温度为5℃更适合储存种子,但是...     

餐饮废油制生物柴油最优反应条件的研究

利用餐饮废油制取生物柴油,采用气相色谱对产品进行了定性分析.在实验过程中,考察了醇油比、催化、用量、反应温度、反应时间对产品产率的影响.结果表明:用正己烷为溶剂,醇油比为8∶1、催化剂氢氧化钠用量为废油质量的1.0 %、反应温度50 ℃、反应时间60 min为最有反应条件,该条件下得到生物柴油的产率为90.1 %.     

合成水杨醛方法的改进

采用Reimer-Tiemman合成法,首次使用十六烷基三甲基溴化铵为相转移催化剂,以苯酚和三氯甲烷为初始原料,制备水杨醛,通过高分辨质谱、傅里叶红外、核磁共振光谱等测试仪器进行表征得以确认.考察了氢氧化钠用量、相转移催化剂十六烷基三甲基溴化铵用量、反应温度、反应时间等因素对水杨醛产率的影响,优化条件之后水杨醛最佳产率为60.5%.此工艺路线具有合成方法简便、反应条件温和、产品质量稳定、产品收率较高等优点,可以进行工业放大.