水声吸声材料与吸声结构研究进展

低频探测技术的发展对水下航行器的隐身性能提出了新的挑战。为了提高水下航行器的生存能力,通常会在其表面敷设水声吸声材料以吸收声纳发出的探测声波。本文综述了水声吸声材料及吸声结构的研究进展,介绍了基体材料改性、不同吸声结构对吸声性能的影响以及声学超材料在水声吸声领域中的应用,并总结了吸声材料和吸声结构中存在的问题与不足。     

吸声材料的研究现状与展望

文章阐述了吸声材料的吸声机理、吸声材料的分类、性能特点及影响其吸声性能的因素,介绍了吸声材料的研究及应用现状,并根据吸声材料的吸声机理,分析和讨论了提高吸声材料吸声性能应采取的措施,最后对吸声材料的发展做了展望。     

声学超结构低频宽带协同耦合高效吸声机理

针对传统材料难以有效控制低频噪声的问题,提出了一种膜类带腔声学超结构的低频宽带协同耦合高效吸声机理。这种超结构有多个吸声单元,每个吸声单元由两个铝片组成,铝片固定在空气腔上方的硅胶薄膜上。首先利用有限元软件COMSOL Multiphysics 5.3计算单元胞的吸声特性,确定吸声结构的尺寸和材料参数;然后通过两元胞结构分析振动模态和吸声机理,解决吸声结构窄带的问题,再分析典型结构参数对协同耦合机理和吸声特性的具体影响规律;最后通过多单元的协同耦合,实现整个频率范围内的宽带吸声。仿真结果表明:通过设计多个单元的协同耦合,可以将不同单元之间的吸声峰值相互错开,使结构的吸声系数在整个低频范围内均匀分布,实现200～1 000 Hz范围内连续的吸声宽带,平均吸声系数为80%左右,实现低频大宽带的优异吸声性能。该研究结果可为低频宽带吸声材料的设计提供一种新的思路,在控制振动和噪声方面具有潜在的应用前景。     

家电环保型有机吸声材料的研究

主要研究了多孔型吸声材料的吸声机理及影响多孔型吸声材料吸　声效果的几个因素,并介绍了吸声材料的发展过程及其发展方向。     

阻抗复合吸声结构的理论与声学特性研究

研究了由穿孔板,吸声材料及空腔构成的阻抗复合吸声结构理论,建立了其吸声性能预测模型,在实验验证理论正确性的基础上,分析了吸声结构参数与吸声性能的关系,从而为噪声控制中吸声结构的优化设计提供了依据。     

阻抗复合吸声结构的理论与声学特性研究

研究了由穿孔板,吸声材料及空腔构成的阻抗复合吸声结构理论,建立了其吸声性能预测模型,在实验验证理论正确性的基础上,分析了吸声结构参数与吸声性能的关系,从而为噪声控制中吸声结构的优化设计提供了依据。     

阻抗复合吸声结构的理论与声学特性研究

研究了由穿孔板、吸声材料及空腔构成的阻抗复合吸声结构理论,建立了其吸声性能预测模型,在实验验证理论正确性的基础上,分析了吸声结构参数与吸声性能的关系,从而为噪声控制中吸声结构的优化设计提供了依据     

双层阻抗复合吸声结构的优化设计

研究了由穿孔板及吸声材料构成的双层阻抗层阻抗复合吸声结构及其吸声性能模型,针对该结构多参数及噪声频带优化的特点,建立了吸声降噪优化数学模型。并以某地下电站厂房降噪为例,对双层阻抗复合吸声结构的各几何参数和物理参数进行了优化设计。     

无机多孔吸声材料的研究与发展

本文根据多孔材料的吸声原理,重点介绍了无机类多孔吸声材料的研究现状。针对目前研究中存在的防水性能差,低频吸声系数低等问题进行了分析,并提出了相应的解决方案。介绍了孔隙率、密度、材料厚度等因素对材料吸声性能的影响,并展望了吸声材料的未来发展方向。     

定向结构板复合墙体吸声性能的研究

采用驻波管法测定了３种定向结构板（ＯＳＢ）复合墙体的吸声系数；分析了用定向结构板装饰内墙或用定向结构板复墙体作内隔墙 的房间的吸声量及混响时间，并与砖、混凝土结构建筑作了比较。结果表明，由定向结构板、空气层、玻璃棉构成的复合墙体在低频率范围内会出现共振现象，吸声性能比单层定向结构板有显的增加，但在高范围内变化较小；与砖、混凝土结构建筑相比，用定向结构板装饰内墙或用定向结构板复合墙体作内隔墙的房间具有良好的吸声效果。     

鲁奇甲醇合成塔催化床二维数学模型的正交配置解

以CO加氢和CO_2加氢合成甲醇平行反应为独立反应,甲醇和CO_2为关键组分,建立了鲁奇副产蒸汽管壳型甲醇合成塔催化床的二维数学模型,用二维正交配置法求得催化床内各组分浓度和床层温度随轴向和径向分布。比较了二维正交配置法及差分解法求解结果和所化机时,并讨论了配置点数对计算结果和所化机时的影响。模拟计算表明,配置点数取4的二维正交配置法是较为理想的求解方法。     

醋酸乙烯合成环柱状催化剂固定床传热参数

采用径向测温方法和拟均相二维模型,对乙烯氧乙酰化合成醋酸乙烯环柱状催化剂在固定床中的传热特性按工业生产条件进行了测定,并考察了催化剂尺寸对传热性能的影响。对实验数据分别用有限差分法及正交配置法进行处理,得到了固定床一维热系数ｈ,二维径向传热参数Ｋｅｒ,ｈｗ与雷诺准数Ｒｅ的关系式。     

合成异丙苯的高循环量与低苯烯比反应技术

采用等温积分反应器，在3MPa、160～190℃和苯/丙烯摩尔比4～12条件下，研究了YSBH-01催化剂上苯与丙烯烷基化合成异丙苯的动力学。结果表明，异丙苯合成属于快速反应，扩散是控制步骤。170℃、3MPa条件下的循环实验表明，部分产物循环可在新鲜进料苯/丙烯摩尔比较低情况下，仍保持较高的反应区苯/丙烯摩尔比，异丙苯选择性仅下降1%～2%，对其它副产物无明显影响；而同等条件下无再循环，异丙苯选择性下降近20%，副产物也明显增多。     

甲醇合成流程模拟策略

以Rosen提出的联立模块法的分层计算思想为基础,针对具有两层嵌套反馈回路的流程,提出了一种流程模拟的三层策略。将该模拟策略成功地应用于具有二层嵌套反馈回路的甲醇合成流程的模拟,并与二层的联立模块法相比。不仅能大大地缩短流程模拟的计算机时间,还能大幅度地降低流程模拟系统对初始估计值的要求。建立的甲醇合成流程模拟系统能较好地描述工业原型,并对甲醇的生产操作和优化有一定的指导作用。     

甲基叔丁基醚膨胀床反应器的动态模拟

对合成甲基叔丁基醚的膨胀床反应器进行了动态模拟研究。根据物料、热量守恒方程和反应动力学方程建立了膨胀床反应器的动态简化模型;选择了适当的数值计算方法,并对偏微分方程模型中的空间变量进行离散化处理,加快求解速度,满足了动态模拟的要求。开发了动态模拟程序模块,并根据此模块模拟计算了原料进料比对异丁烯转化率的影响以及反应器轴向温度随时间的分布规律。模拟结果表明,本模型可以对反应器轴向温度变化规律进行模拟,并能预测不同甲醇/异丁烯物质的量比条件下异丁烯的转化率。模型计算结果与生产实际情况比较一致,模型的动态过程能很好的反映实际生产变化趋势。     

甲醇合成产率对多联产系统效率的影响

多联产是复杂的、高效环保的化工能源系统,甲醇合成和发电联产是最典型的多联产系统。由于不是单一类型的产品,该文采用可用能方法对系统进行能量分析,考虑了化工和发电的物理可用能和化学可用能。以1kg干煤粉为基础,计算出系统各主要单元的可用能平衡,将联产和分产计算结果进行了比较,说明在联产系统中甲醇合成可用能效率高于分产,增加甲醇转化率可提高系统总效率。计算给出了甲醇合成产率达到平衡态的0.9时系统的可用能流,此时联产效率比分产高2.7%。     

甲醇重整制氢反应器的模拟研究

在Peppley等人提出的甲醇水蒸汽重整反应机理的基础上建立了甲醇重整制氢反应器的模型。并依据所建立的模型对不同压力及空速下甲醇的转化率进行了模拟并与实验数据进行了对比,结果显示甲醇转化率的模拟值与实验数据有较好的吻合（相对误差1.13%）。在所建立模型的基础上,进一步地讨论了反应器入口甲醇比率和入口温度对甲醇转化率以及单位甲 醇制氢量的影响。并得出了在所给出的操作条件下,当入口温度为570K,F_M,R/^FM,B=8.5时,单位甲醇的制氢量最高,可达到2.64（mol/mol）。     

丙烯水合反应器的优化控制

阐述了丙烯水合反应器机理模型，为便于在线调优。对模型作了数学处理，并研究了该过程的优化目标函数，在工业现场验证了在线模型。在开环在线优化操作指导的基础上，实现了闭环优化控制，取得了较好的经济效益。     

大型甲醇合成反应器模拟设计

针对上海焦化总厂年产２０万吨甲醇装置,提出了绝热－管壳复合型甲醇合成反应器。应用ＣＯ、ＣＯ２加氢合成甲醇反应宏观双速率动力学方程,以甲醇和ＣＯ２为关键组分,建立了甲醇合成反应器催化床的二维数学模型,用正交配置法求得催化床内各组分摩尔分数和床层温度随轴向和径向的分布。模拟计算了主要操作参数如沸腾水压力和温度、操作压力,对反应器操作性能的影响,讨论了催化剂使用中后期反应器的生产能力。生产操作数据与模型