固体吸附制冷系统发生器温度场数值模拟

以内燃机排气－固体吸附制冷系统为背景，建立了固体吸附制冷系统发生器瞬态温度场数值计算模型，并讨论模型中涉及的部分物性参数。通过实验验证，该模型能较好地模拟发生器内瞬态温度场。     

水涡轮机械流场中的颗粒运动

从流体力学的基本理论出发，分析了固体颗粒在任意流场中的受力，导出了该流场中稀疏固体颗粒的运动方程，同时导出了固体颗粒在柱坐标系下的水涡轮机械流场中的运动控制微分方程式，给出了求解颗粒运动的数值计算方法，并求解了固体颗粒在一混流式水轮机转轮流场中的运动轨迹。     

太阳能固体吸附式制冷吸附床内数学模型的建立

从固体吸附式制冷循环工质对的特点出发,分析了太阳能固体吸附式制冷装置中吸附床的传热传质计算过程,并在合理的简化条件下给出了吸附床制冷工质时的模型求解方法。根据文章所建立的方法,可对太阳能固体吸附式制冷装置进行性能动态模拟,并为系统装置的优化奠定了良好的基础。     

水涡轮机械流场中的颗粒运动

从流体力学的基本理论出发，分析了固体颗粒在任意流场中的受力，导出了该流场中稀疏固体颗粒的运动议程，同时导出了固体颗粒在柱坐标系下的水涡轮机械流场中的运动控制微分方程式，给出了求解颗粒运动的数值计算方法，并求解了固体颗粒在一混流式水轮机转轮流场中的运动轨迹。     

理想溶液在固体表面上吸附的非理想性

以统计力学方法、晶格模型为基础，提出研究理想溶液在能量非均匀固体表面上吸附的新方法，得到吸附相活度系数表达式，模型推导过程中，直接考虑了固体表面能量分布不均匀性的影响。     

废轮胎活性炭对水中低浓度苯酚的吸附动力学特性

为了去除水中残留的低浓度苯酚,采用水蒸气活化法制备废轮胎活性炭,分析了废轮胎活性炭自水溶液吸附低浓度苯酚的吸附动力学特性,考察了吸附剂投加量和苯酚初始浓度对吸附过程的影响。分别采用拟一级反应、拟二级反应和颗粒内扩散反应模型对不同温度下的反应动力学数据进行拟合。研究结果表明：拟二级反应动力学模型能够较好地描述废轮胎活性炭吸附低浓度苯酚的动力学数据,颗粒内扩散影响吸附速率,但不是唯一的速率控制步骤,计算得到的表观吸附活化能表明,该吸附过程以物理吸附为主,废轮胎活性炭用量为0.3 g/L时,苯酚浓度小于2 μg/L。     

吸附剂孔内扩散对模拟移动床分离过程的影响

为考察孔内扩散对模拟移动床分离过程的作用,采用综合速率模型对其进行研究,其中流动相模型为轴向扩散活塞流,颗粒相为Fick定律描述的扩散方程,液相和固相之间的吸附平衡采用改进的Langmuir吸附等温线.对流动相和颗粒相分别采用有限元Galerkin法和正交配置法,沿空间方向离散化后的常微分方程组运用MATLAB的ODE求解器求解.在验证了模型和离散方法对模拟移动床吸附分离过程计算的可靠性的基础上,模拟了EMD 53986对映体的模拟移动床分离过程,跟文献中使用忽略孔内传质过程的模型得到的计算值相比,模拟值与实验值吻合得更好,表明孔内扩散传质过程对模拟移动床模拟计算的重要性.     

高效有机吸附膜吸附数学模型的建立

本文建立了高效有机吸附膜吸附数学模型，并与实验数据进行了比较，发现模型的数值计算结果与实验值基本相符，本模型具有较高的实用价值。     

变压吸附空分制氧非等温过程模拟

就变压吸附空气分离制氧过程，对接近真实情况的非线性、非等温模型构成的偏微分方程组，采用正交配置进行空间离散化和三阶半隐式龙体库塔法的数值计算方法，研究了变压吸附过程中床层内温度和浓度的动态行为，考察了清洗比、吸附压力、进气流量、吸附时间等操作参数对过程性能的影响，为过程优化设计建立基础。     

颗粒赤泥吸附水中氨氮的实验研究

采用煅烧造粒方法制备了颗粒状赤泥吸附材料,用静态吸附法研究了颗粒赤泥对废水中氨氮的吸附性能,考察溶液初始p H值、氨氮浓度、反应时间等因素对吸附效果的影响,并分析赤泥颗粒对氨氮的吸附动力学特征。实验结果表明,碱性条件下赤泥颗粒对氨氮具有较好的吸附性能,当p H值为9时效果最佳,在180 min内可达到吸附平衡,并且随着温度的升高,赤泥颗粒对氨氮的平衡吸附量也有所提高。根据实验数据拟合吸附过程符合伪一级动力学模型和颗粒内扩散模型,温度为27℃和37℃时,赤泥颗粒的平衡吸附量分别为0.825 mg/g和0.866 mg/g,主要以物理吸附为主。     

聚合物驱油藏浓度分布与变化

利用以前的成果研究了注聚合物油藏的聚合物浓度变化 ,建立了考虑聚合物的浓度扩散和对流以及吸附因素影响的地层注聚合物的不稳定流动模型 ,简化模型以使其更接近油藏实际流体流动情况。并且对于非线性吸附采用组合变量和解析迭代方法进行求解。过程中 ,对于非线性吸附和线性吸附 ,绘出浓度曲线 ,确定聚合物浓度随时间和离井简距离的分布和变化 ,以此用于计算地层中的阻力系数和压力分布 ,另外计算的聚合物驱前沿对于聚合物注入以及预见生产井的驱油见效时间也有重要意义     

超临界CO2中SBA-15对无机盐吸附的动力学

研究超临界环境中物质在吸附剂颗粒中的动力学行为十分关键．用Langmuir吸附模型、修正的Langmuir等温吸附模型及Freundlich吸附模型对实验数据进行了拟合,结果表明这3个模型都能较好地拟合超临界CO2中介孔基材SBA-15对前驱物AgNO,和Cu（NO3）2的吸附,其中Freundlich模型拟合误差最小．在此基础上,建立了基材颗粒内部吸附动力学模型,基于质量平衡微分方程,使用Polymath软件对吸附的平衡浓度及平衡时间进行模拟,与实验测定结果吻合良好．采用修正的Langmuir模型拟合吸附量与浓度的关系,结合动力学模型进行模拟计算可以较好地描述介孔氧化硅在超临界氛围中对无机盐的吸附行为．     

双酚A在不同级配土壤中的吸附特性试验

通过土壤吸附试验研究不同级配土壤对双酚A(BPA)的吸附特性,并分析了土壤颗粒特性、水力特性与土壤吸附特性间的相关关系。试验结果表明:不同级配土壤对BPA的吸附均为非线性吸附,可用Freundlich吸附等温模型描述;粒径小于0.075 mm的土壤颗粒对BPA的吸附接近线性吸附,非线性因子为0.979;粒径0.01 mm以下颗粒质量分数与土壤吸附能力成正比;土壤吸附能力与土壤渗透系数大小成反比,随着渗透系数增大,土壤对BPA的吸附能力趋于恒定值。     

含水层介质对石油类污染质的吸附特征研究

 东北某石油采区由于输油管道锈蚀而发生石油泄漏,对地下水造成了一定的污染,含水介质的吸附作用对石油类污染质的迁移转化具有重要影响.根据该地下水石油类污染场地水化学测试结果,结合其典型的地质及水文地质条件,通过吸附动力学和等温吸附实验,以最大吸附量、吸附速率、吸附动力学常数等为定量指标,分析该地区的含水层介质对石油类污染质的吸附特征.研究结果表明,含水层介质对石油类污染质的吸附动力学规律符合准二级动力学模型,吸附量与含水层介质的比表面积成正比,吸附作用主要为物理吸附作用;含水层介质对石油类污染质的等温吸附规律为非线性等温吸附;由Langmuir 模型结果可知,含水层介质对石油烃的吸附量及吸附速率由大到小顺序为粉土、粉砂、细砂.实验结果为研究石油类污染质在含水层的迁移转化规律及修复技术提供可靠的科学依据.     

氨在活性炭-膨胀石墨混合吸附剂上的吸附平衡分析

为研制氨吸附制冷用活性炭-膨胀石墨的混合吸附剂,选用椰壳活性炭和可膨胀石墨,初步分析了氨在膨胀石墨添加比率为50%的混合吸附剂上的吸附平衡．吸附剂试样首先经由77 K液氮在其上吸附数据的结构表征,然后应用根据容积法原理建立的吸附平衡测试装置,在温度293.15~303.15 K、压力0~1 MPa,测试了氨在试样上的吸附平衡数据,并通过等量吸附线标绘和Dubinin-Astakhov方程的模型分析,研究了氨在混合吸附剂上的吸附平衡．结果表明,添加膨胀石墨减小了混合吸附剂的比表面积和微孔容积,Dubinin-Astakhov方程在平衡压力较高区域的预测精度可达到4%,氨在混合吸附剂上的等量吸附热为16.94～27.78 kJ/mol．添加膨胀石墨必须兼顾混合吸附剂的吸附容量和传热传质性能．     

页岩超临界态吸附气量计算模型

页岩吸附气量是决定页岩气井开发价值和开发寿命的关键性参数，也是能否成功进行开发的重要参考因素。由于现有的适用于亚临界态的单分子层吸附的兰格缪尔等温吸附模型不适用于中国页岩气的储层条件，为此，通过不同温度下的等温吸附实验，拟合等温吸附曲线并分析影响页岩吸附能力的因素，发现影响页岩吸附能力的主要因素为地层温度和压力、孔隙度、有机质含量及成熟度、矿物组成及含量（其中以黏土矿物为直接影响因素）。以波拉尼吸附理论为基础，构建了考虑温度、压力、孔隙度、有机质含量及成熟度、矿物组成及含量的页岩吸附气定量计算模型。对比该模型的计算结果在整体趋势上与现场岩芯取样分析含气量结果基本一致。新模型考虑了超临界吸附，弥补了目前普遍采用的单层吸附模型的不足，对页岩吸附气量定量计算具有重要的现实意义。     

黄浦江底泥对多环芳烃（菲）的吸附过程模拟

以黄浦江底泥作为悬浮物,研究多环芳烃（菲）在天然水体中悬浮物上的吸附机理,结果表明：由甲醇作助溶剂的水溶液中,菲在黄浦江底泥上的吸附为多分子层吸附,可用ＢＥＴ等温吸附模式模合,吸附速率较快,助溶剂中甲醇对菲存在竞争吸附,膜扩散为菲在黄浦江底泥上吸附速度的控制步骤,这些均与菲的分子结构与特性有关。     

化学活化法制备酚醛基活性炭纤维及其吸附性能

以酚醛纤维为原料、KOH为活化剂,采用化学活化法制备酚醛基活性炭纤维（PACF）,并以亚甲基蓝（MB）染料溶液作为吸附对象,对其吸附性能和吸附机理进行研究,同时采用扫描电子显微镜和比表面积及孔隙度分析仪对其微观形貌和比表面积及孔结构进行分析。结果表明：所制备的PACF得率高达47.01%,比表面积为1 378.48 m2/g,总孔容为0.60 cm3/g,平均孔径为1.52 nm,微孔率为90.62%,是一种以微孔为主的多孔性高吸附材料。当MB染料溶液的初始质量浓度为300 mg/L、pH为5时,最有利于PACF对其吸附,此时吸附量高达468.52 mg/g。吸附平衡和吸附动力学研究表明：PACF对MB染料溶液的吸附过程更符合Langmuir等温线模型和准二级动力学模型。此外,颗粒内扩散模型分析表明：外扩散和粒子内扩散都是PACF对MB染料分子吸附过程速率的控制步骤。     

从发酵液中吸附提取柠檬酸的研究

本文选用吸附容量大的884(?)树脂,考察柠檬酸与草酸在该树脂上的竞争吸附。用微分床测定草酸存在下柠檬酸吸附和解吸过程的总传质系数。用显式差分法解以总传质系数表征的动力学过程数学模型。结果表明:草酸有较大的竞争吸附性,且因草酸存在,柠檬酸吸附过程的总传质系数比纯柠檬酸溶液的为小,解吸过程的总传质系数则比纯柠檬酸溶液的大。过程数学模型理论透过曲线与柠檬酸纯溶液,柠檬酸与草酸混合液及发酵液的实验值吻合良好。     

干湿循环条件混凝土内氯离子输运试验拟合与分析

为了进一步揭示干湿循环条件下氯离子在混凝土中的输运机理,对比分析全浸泡和干湿循环两种条件下的已有试验数据,分开考虑浓度扩散作用和孔隙吸附作用,对混凝土内氯浓度的分布与侵入深度和侵蚀时间的关系进行拟合,得到氯离子浓度随时间和深度变化的经验公式.比较不同水灰比及掺粉煤灰混凝土的试验数据与公式计算数据,拟合情况较好.该式在传统扩散模型基础上引入了孔吸附作用,更符合工程实际多种因素共同作用的情况.