丝状颗粒在滚筒横向截面中的传热传质特性

针对丝状物料在滚筒内干燥不均等问题,从干燥机理出发,建立了一种基于离散单元法的丝状颗粒传热传质数学模型.利用该模型对滚筒横向截面中丝状物料的温度和含水率的变化过程进行了分析计算,并通过实验验证了数学模型的有效性.研究结果表明:筒壁温度的变化对丝状颗粒传热传质特性有着直接且重要的影响;在干燥的初始阶段,颗粒彼此间温度的不均匀性迅速增大,但随着干燥的进行,颗粒之间的温度差别又呈现出逐渐缩小的趋势.颗粒间含水率的不均匀性在干燥的初始阶段同样迅速增大,当满足一定的干燥条件或一定的干燥时间,筒体内部丝状颗粒的干燥程度将会越来越均匀;丝状颗粒在滚筒中所获取的热量主要来自于与高温壁面(特别是与筒体之间)的接触导热;与升举式抄板相比,均布式抄板可使颗粒在滚筒横截面上的分布及颗粒间的温度和含水率更加均匀.     

GH系列固体废物快速烘干设备与技术

<正>技术简介该技术把滚筒和气流烘干机结合在一起,组成了滚筒——气流复合烘干系统,主要特点是:滚筒内置带破碎翼板的破碎轴、内壁面上设有抄板、滚筒内壁和破碎轴上还设有交错排列的双阻风盘。破碎翼板和抄板可对物料进行抄起、打击、破碎,提高热传递效率和防止粘性物料结块;双阻风盘把热风和物料的行走路线由“一”型改为“S”型,可延长热风和物料的接触时间以及在筒内的停留时间,显著提高热利用效率。系统热效率达国外同类产品的先进水平,尤其适合高含水、粘性物料的干燥。     

茭白薄层热风干燥特性与动力学研究

为了解茭白干燥特性,进行了茭白薄层热风干燥实验,研究了风温、风速、茭白切片厚度及量对干燥的影响,进行了干燥曲线方程的拟合,将对流传热系数α与传质系数kH等动力学参数与风速进行了关联。结果表明:风温、风速与厚度均对干燥影响较大,但以70℃、0.733 m/s、2 mm为宜;干燥方程符合Page模型;随风速增大,α与kH均增大,关系式为α=91.46u0.774 9,kH=79.24u0.766 1,α与kH与风温没有关系。     

吸附强化异构反应过程分析

提出以吸附强化可逆异构反应的变压循环过程,构建了平衡条件下的模型,考虑了线性和扩展Langmuir两种类型的吸附等温线。根据模型计算反应所能达到的转化率,结果表明脱附物料中反应物的转化率显著高于反应平衡转化率。考察了脱附物料转化率的变化规律,当采用线性吸附等温线时,只有选择性系数、吸附压力和脱附压力的取值对转化率有影响：脱附物料转化率随选择性系数增大而增大,极限值为1;脱附物料转化率随吸附压力增大而增大,极限值为α_B/AK_p/（1+α_B/AK_p）。当采用扩展Langmuir等温线时,饱和吸附量Q_m的取值不影响脱附物料转化率,而Langmuir常数b_B的取值对其有影响。此外还分析了气相与吸附相物料相对比例、脱附过程逆向反应对强化效果的影响。     

动力锂离子电池充电过程热模拟及影响因素灰色关联分析

针对不同充电工况,建立动力锂离子电池充电过程三维热模型,并对不同对流传热系数、辐射系数、环境温度和充电电流等影响因素下动力锂离子电池充电过程产热和散热机理进行模拟.研究结果表明:动力锂离子电池内部升温速率在充电电流增大到某值前基本不变,随后将随充电电流增大而增大;环境温度越高,充电完毕后动力锂离子电池内部温度越高;强制换热时,辐射系数的变化对电池内部温度影响不大,而自然对流换热时,热辐射对内部温度影响明显;充电电流关联度(0.792 53)＞环境温度关联度(0.658 04)＞对流换热系数关联度(0.633 88)＞热辐射系数关联度(0.511 03).     

输油管道对流换热系数模型

热油管道能耗巨大,其散热问题的研究具有极高的工程应用价值。尽管在很多情况下流体与管壁间的对流换热系数很大,可以在总传热系数计算中忽略对流换热系数的影响,但并不总是如此。主流与近壁边界间的过渡区、即热边界层内的换热是不可忽略的。采用动量热量比拟的方法建立输油管道对流换热系数模型,并在此基础上对总传热系数进行了分析计算。计算结果表明,边界层内的对流换热系数对管道的总传热系数具有较大影响。     

水平环缝内冷水自然对流换热过程的数值模拟

为了解水平环缝内冷水自然对流换热过程的基本规律,利用有限容积法进行了二维数值模拟,环缝外壁为0℃,内壁温度为1~10℃。结果表明,在计算范围内,内壁面的平均表面传热系数随环缝宽度的增大先减小、而后略有增大,随内壁半径的增大而单调减小;当温差小于4℃时,平均表面传热系数随温差的增大而增大,而超过4℃后,随温差的增大而减小。采用逐步线性回归方法,得到了内壁传热关联式。     

光伏电池温度对太阳能CPVT系统性能的影响

基于碟式聚光型光热光电综合利用技术(CPVT)系统的数学模型,推导系统集热效率与总能量效率关于电池温度的偏导数,从理论上分析电池温度对系统性能的影响规律.基于集热效率关于电池温度的偏导数,提出电池临界温度T_(crit)的概念,其与对流传热系数、 PV板发射率和聚光比相关.当电池温度T_(PV )T_(crit)时,系统集热效率随电池温度升高而减小,T_(PV )T_(crit)时,系统集热效率随电池温度升高而增大.通过模拟考察了不同风速、 PV板发射率和聚光器面积情况下,系统性能随导热流体入口温度的变化趋势,验证了理论分析的结论.     

基于新型换热评价指标的管壳式换热器折流板结构优化

为了全面准确评价换热器换热效果,并保证换热器的安全稳定运行,采用了新型换热评价指标η,即对流传热系数与压降的三分之一次幂的比值,着重考虑压降影响,对换热器折流板进行CFD结构优化数值模拟.首先确定最佳折流板间距,然后确定最佳折流板缺口高度.计算结果表明,随着折流板间距和缺口高度的增大,流体的流速减小,压降减小,对流传热系数减小,但换热评价指标都是先增大后减小.换热器的换热效果不仅取决于对流传热系数,而且与压降大小密切相关.对于文中长度1 632 mm的管壳式换热器,折流板间距为300 mm,缺口高度为0.375D时,换热效果最佳,这与某炼油厂常减压蒸馏装置实际运行换热器折流板结构相符合.     

螺旋钻采煤机犁煤板的结构及参数分析

为了提高螺旋钻采煤机犁煤板的收煤率,降低其能耗,提出3种结构形式的犁煤板,建立犁煤板物料回收离散元模型,利用该模型分别对不同形式犁煤板的结构参数进行仿真分析。研究结果表明:螺旋形犁煤板的收料比能耗和收煤率均随螺旋导程的增大而减小;圆弧形犁煤板的收煤率大体上随倾斜角的增大而减小,随圆弧半径的增大而增大;其收料比能耗大体上随倾斜角的增大先减小而后增大,随圆弧半径的变化无显著规律性;当倾斜角为40°左右,圆弧半径为300 mm左右时,犁煤板的收料比能耗较小;平面形犁煤板的收煤率大体上随铲角和倾角的增大而减小;收料比能耗大体上随铲角的增大而增大,随倾角的增大而减小;在研究的结构参数范围内,当铲角和倾角同时在30°左右取值时,犁煤板的比能耗较小;在3种结构形式的犁煤板中,倾角和铲角均为0°的平面形犁煤板能获得的收煤率最高。     

氟石膏分解特性的实验研究

研究了炉内气氛、CaF₂ 质量分数、温度和时间对氟石膏分解特性以及堆积状态、CaF₂ 质量分数对用氟石膏所配生料的分解和煅烧性能的影响。结果表明：气氛是影响氟石膏分解的关键因素；氟石膏中CaF₂ 质量分数为2 %时，分解率和脱硫率出现低谷；氟石膏分解的最佳参数为近中性(微还原)气氛、CaF₂ 质量分数为 6%～9%、恒温1300℃煅烧2h。料层越薄，氟石膏所配生料的分解率和脱硫率越高；CaF₂ 质量分数在1.63%～2.18%时，生料煅烧产物中的硅酸盐矿物含量低，CaSO₄和f-CaO的含量高；CaF₂ 质量分数在 3.27%时 ,生料煅烧产物中的硅酸盐矿物含量最高；生料中CaF₂ 含量高有利于f-CaO的吸收。     

巨正则系综Monte Carlo模拟CO/H2在碳纳米狭缝孔内的吸附和分离

采用巨正则系综Monte Carlo（GCMC）方法研究了CO/H₂在碳纳米狭缝孔中的吸附和分离。H₂和CO均采用单点Lennard Jones（LJ）模型,孔壁作用势则用Steele 10-4-3模型描述。研究结果表明,混合物中H₂的吸附量高于与其分压相同压力下纯H₂的吸附量,而CO则与之相反。通过不同孔宽下的模拟,得到吸附分离的最佳孔宽为0.74nm,此时H₂和CO的吸附量分别为2.0和12.9mmol/g,CO对H₂的平衡分离因子达到6.5(温度为300K,压力为1.0MPa,等物质的量混合气体)。此外,还详细研究了压力、温度和混合气体组成对吸附量和平衡分离因子的影响,发现平衡分离因子随压力降低而提高,而低压下尤其明显,0.03MPa时平衡分离因子可超过9.0。随温度升高,平衡分离因子近乎线性下降;而随着体相混合气体中H₂组成的增加,平衡分离因子显著提高。     

八甲基环四硅氮烷与二苯基二氯硅烷的反应研究

将八甲基环四硅氮烷 (OMCT)与Ph₂SiCl₂在190～210℃反应,获得的产物以正己烷溶解,分离出1,3-二氯-1,1,3,3-四苯基二硅氮烷(DCTPS)(Ⅰ),并得到滤液(Ⅱ)。滤液(Ⅱ)经减压加热反应,得到馏出液(Ⅲ)及残留物。采用¹H-NMR、²⁹Si-NMR谱、场解吸质谱(FD)、色质联用质谱等,对上述残留物及滤液(Ⅱ)、馏出液(Ⅲ)的二乙胺氨基化产物进行表征,确定各组分的结构。研究发现,OMCT与Ph₂SiCl₂ 的反应相当复杂,DCTPS等化合物是由不同的硅氮键断裂方式及不同的—SiMe₂—/—SiPh₂—交换反应形成的 ;滤液(Ⅱ)中的化合物经减压加热反应,形成产率约为20.3%的六苯基环三硅氮烷(HPCT)及一定量的DCTPS、Ph₂SiCl₂ 、M_e2SiCl₂ 等。     

V掺杂CrSi2能带结构的第1性原理计算

 采用基于第1性原理的密度泛函理论(DFT)赝势平面波方法和广义梯度近似,计算了V掺杂CrSi₂体系的能带结构和态密度,计算结果表明,本体CrSi₂是具有ΔE_g=0.35eV狭窄能隙的间接带隙半导体,其费米面附近的态密度主要由Cr的3d层电子和Si的3p层电子的态密度决定;V替代Cr掺杂后,费米能级进入价带,费米面插在价带的中间,带隙变窄,且间接带隙宽度ΔE_g=0.25eV;掺杂后费米面附近的电子能态密度则由Cr的3d层电子、V的3d层电子和Si的3p层电子的态密度共同决定,掺杂后V原子成为受主,在价带顶附近贡献了一定数量的空穴,使掺杂后CrSi₂的导电类型变为p型,提高了材料的电导率.     

LB型中温变换催化剂本征动力学研究

在3 MPa,598～728 K和反应器入口气体组成(摩尔分数)CO 0.066～0.139,CO2 0.041～0.1,H₂0.262～0.457,H₂O 0.217～0.386,N₂ 0.077～0.271,余为CH₄条件下,采用微型等温积分反应器,对低汽-气摩尔比LB型一氧化碳中温变换催化剂的本征反应特性进行了实验研究。以复合型法对实验数据进行非线性参数估值,建立了能良好吻合实验数据的幂函数型LB中温变换催化剂加压本征动力学模型。工业检验结果进一步表明,该动力学模型的应用是安全和可靠的。     

基于人工神经网络的合成脱水长春碱工艺优化研究

脱水长春碱是合成长春瑞滨、长春氟宁等新一代高价值抗癌药物最为重要的中间体。本文以硫酸长春碱为原料,进行了脱水长春碱合成的工艺研究。采用正交实验与人工神经网络对该工艺进行了优化,建立了三层改进的误差反向传播网络（BP-ANN神经网络）,并验证了该模型的有效性。扩大正交实验的水平范围,通过模型的模拟及实验验证后,得到了合成脱水长春碱的最佳工艺条件：在DMF体系中,底物浓度为15mmol/L,采用C₂O₂Cl₂为脱水剂,其用量与底物的当量比为50∶1,在4℃下进行脱水反应,反应12h后,加入冰水,氨水调节pH为10.0,乙醚与二氯甲烷混合溶液（体积比为10）萃取,得到产物的总收率达到70.88%。     

有机溶剂透过纳滤膜的通量模型研究

在经典通量模型H-P方程的基础上，建立了有机溶剂通过纳滤膜通量(J)的数学模型。通过实验考察了溶剂黏度(μ)、摩尔体积(V_m)和溶解度参数(δ²)对溶剂J的影响，验证了所建模型的准确性和适用范围。结果表明，V_m和δ²是影响有机溶剂纳滤膜J的重要参数。对纯溶剂，该模型能较好的解释其传递规律，与实验有较好的一致性；对混合溶剂，该模型与实验数据的吻合较差，说明混合溶剂J的影响因素较复杂。     

HPLC法监测DL-丝氨酸的合成研究

采用HPLC方法，以OPA为柱前衍生化试剂，对常压下甘氨酸铜法合成DL-丝氨酸的过程进行了监控，通过改变加料方式及调节pH值，提高了丝氨酸的含量，得出了常压下丝氨酸的最佳合成条件为：n_铜离子∶n_甘氨酸∶n_甲醛=1∶278∶973，pH =8.5～9.5 ,反应时间1.5h，丝氨酸最高质量浓度为18.86 g/L。     

两种三维无机-有机杂化材料的溶剂热法合成及反射光谱研究

文中采用溶剂热法合成了两种三维网状无机-有机杂化材料Co(C₄H₄N₂)(VO₃)₂(Ⅰ)和Ni₂(C₄H₄N₂)V₄O₁₂(H₂O)₂(Ⅱ)。分别以n(CoCl₂·6H₂O)∶n(吡嗪)∶n(NH₄VO₃)=1∶2∶2和n(NiCl₂·6H₂O)∶n(吡嗪)∶n(NH₄VO₃)=1∶2∶2的摩尔比、纯水为溶剂,在140℃下反应3d,分别得到了紫黑色块状晶体Ⅰ和绿色块状晶体Ⅱ。对影响溶剂热反应的主要因素如反应温度、pH值、反应物摩尔比等进行了系统研究,确定了合成这两种化合物的最佳反应条件。并对产物晶体进行了UV-VIS-NIR漫反射光谱分析和热重分析(TG)。漫反射光谱研究表明,这两种晶体的光学能隙分别为2.13eV和2.56eV,都属于半导体,对太阳辐射具有选择吸收特性,它们在温度分别低于410℃和210℃时是稳定的。     

K2MnSnTe4的溶剂热合成和反射光谱研究

采用溶剂热法，以n(K₂Te₄)∶n(MnCl₂·4H₂O)∶n(SnTe) =1∶1∶1的摩尔比、乙二胺作溶剂，在160℃下反应6d，生成黑色块状晶体K₂MnSnTe₄。其结构由具有扩展的网状共价骨架的Zintl负离子 [(MnSnSe₄)^₂-]_n和K⁺正离子堆积而成。漫反射光谱研究表明该晶体具有 1 .75eV能隙 (E_g)，属于半导体，对太阳能具有选择吸收的特性。