乙烷—丙烷混合裂解模型及产率预计

本文研究了乙烷和丙烷的混合裂解,并与乙烷、丙烷单独裂解进行了比较。解决了微分方程组的刚性问题,提出了混合裂解反应动力学模型。明确了三种选择性的概念,即;真实选择性、迭加选择性和总选择性,从而澄清了国际上对于选择性有正偏差和负偏差的不同观点。为乙烯生产提供了有效利用乙烷和丙烷的分析评价方法。     

丙烷热裂解反应机理及路径的研究

首先利用Materials Studio（MS）模拟计算得到的丙烷结构数据得到了丙烷热裂解最有可能发生的14个自由基一次反应,并获得其动力学与热力学参数,通过与已有的文献数据进行对比以及已有的烃类热裂解规律验证了MS软件计算结果的正确性;进而运用稳态过程中自由基生成与消耗速率相等的方法,对丙烷热裂解可能发生的一次反应不同路径进行了推导和计算,得到了生成乙烯和丙烯各路径的动力学参数,并预测得到了乙烯与丙烯的比例,该结果与文献中的实验结果吻合良好。     

裂解急冷油的热稳定性研究

在急冷循环过程中，裂解急冷油的粘度逐渐升高，往往给乙烯装置正常运行带来严重影响．以齐鲁石化公司烯烃厂乙烯装置急冷系统为对象进行了急冷油的热稳定性研究．认为急冷油粘度升高的内在原因是急冷油中的芳香分在急冷过程中发生缩合反应，不断生成胶质及沥青质．鉴于急冷油中芳香分的基本来源是裂解原料中的芳烃，因此应尽可能采用芳烃含量少的裂解原料．     

霍尼韦尔TPS在乙烯裂解装置上的应用

以兰州石化16万吨/年乙烯裂解装置为背景,介绍了霍尼韦尔TPS集散控制系统在乙烯裂解装置上的应用。     

环形流化床生物质热裂解反应器的传热分析

 环形流化床热裂解反应器结构紧凑,热效率较高,具有良好的应用前景.本研究对环形流化床内传热过程进行分析.利用解析法,构建了环形反应器稳态传热的计算模型,并用C语言进行编程和求解,得出了反应器各参数随流化气速变化的关系.同时,应用数值法得出相应流化气速下反应器热量损失与壁面温度,并与解析法进行对比.结果显示,反应器在流化气速为0.02~0.24m/s下工作时,随着流化气速的升高,总传热系数上升,燃烧室外壁面温度降低,保温层表面温度升高,单位长度上的热损失呈上升趋势.与传统流化床反应器相比,环形流化床反应器的热损失较低.解析法与数值法得出的结果具有较高吻合性,对于流化床反应器内传热效果的分析具有指导性意义.     

辐射传热条件下一类内可逆热机最大效率时的最优构型

对辐射传热条件下给定循环周期和输入能的内可逆热机最优构型进行了研究,利用最优控制理论得出了最大效率时热机的最优构型为8分支循环,其中包括2个等温分支、4个最大功率分支和2个绝热分支．利用泰勒级数展开的方法得出了各分支过程的时间和热源及工质温度的计算方法,并与牛顿传热规律和线性唯象传热规律下最大效率优化的结果,以及辐射传热条件下最大功率优化的结果进行了比较．     

全活性Mo-V-Nb催化剂上乙烷氧化脱氢反应的动力学(Ⅱ)——反应机理的提出和动力学参数的估算

在考查了乙烷氧化脱氢反应过程中各物种吸脱附行为的基础上 ,提出了乙烷氧化脱氢反应的机理 ,并采用Treanor DFP法进行数据处理 ,求取了各基元步骤的速率常数、活化能和指前因子等动力学参数 ;计算结果与实验值能很好地吻合     

线性唯象传热热机系统最大效率时的最优构型

对内可逆热机在线性唯象传热条件下给定输入能和循环周期的最优构型进行了研究，利用最优控制理论得出了最大效率时热机的最优构型为八分支结构，其中包括两个等温分支、四个最大效率分支和两个绝热分支．利用数值计算方法求解了最优构型，给出了数值算例，并与牛顿传热规律下最大效率的最优构型进行了比较．     

固－固相变贮热的研究（Ⅲ）──三羟甲基乙烷－三羟甲基丙烷二元系

用ＤＳＣ（差示扫描量热法）研究三羟甲基乙烷ＣＨ３Ｃ（ＣＨ２ＯＨ）３（ＰＧ）和三羟甲基丙烷ＣＨ３ＣＨ２－Ｃ（ＣＨ２ＯＨ）３（ＴＭＰ）二元系的混合物的贮热性能．ＰＧ和ＴＭＰ具有固－固转变特性,其纯组分的转变温度分别为８３℃和５５℃附近．研究结果表明,随着ＰＧ浓度的增加,低温峰变小,高温峰形变大．尤其是在ＤＳＣ测试中当第一次加热至固－固相变转化结束后,冷却至室温,再第二次加热,进行ＤＳＣ测试,发现绝大多数ＰＧ／ＴＭＰ二元系出现明显的唯一峰,且倾向高温峰方向,这表明ＴＭＰ对该体系的低温贮热不利     

混合碳4裂解制乙烯和丙烯的研究

催化裂化过程中生产的混合碳4(简称为C4)中含有50%左右的丁烯,是很好的制乙烯和丙烯,尤其是丙烯的原料.在固定床反应装置上对C4裂解制乙烯和丙烯过程中LXH-Ⅰ型催化剂的性能进行了评价.结果表明,该催化剂具有较高的乙烯、丙烯选择性,反应中还可生成一部分含5个碳原子以上的烃.丁烯的转化率、乙烯和丙烯的收率在反应初期有所下降,随后分别稳定在58%,13%和40%左右.实验还表明,丁烯是先二聚然后裂解生成乙烯和丙烯的.     

计算传热学在控制算法研究中的应用

介绍了计算传热学在热工过程控制中的重要作用·给出了加热炉计算机监督控制系统和直接数字控制系统的算法和参数研究中的计算传热学应用实例·例如以热传导反问题的方法实现了SCC参数的辨识·研究了总括热吸收率在线动态补偿的基本算法,和提高模型精度的基本措施·提出了以炉子生产率和燃耗作为总括热吸收率在线动态补偿的依据·模拟表明,二者在算法上具有叠加性·此外,以计算传热学为基础,讨论了待轧策略和炉子优化控制的目标函数真实化问题·     

热特性参数可变时等厚度环肋传热的优化研究

应用正则摄动方法研究了当热特性参数可变时等厚度环肋在一定体积下,产生最大传热量时的最优几何尺寸,所得结果对工程设计具有实用价值。     

双层Y形分叉仿生微通道换热性能及优化设计

针对电子器件的小型化和集成化的趋势以及较高的散热要求,基于仿生思想,设计了双层Y形分叉仿生微通道并研究其传热性能。对于分叉角和分级数进行了优化,得到最佳分叉角为60°,分级数为2。设计双层逆流微通道热沉对电子芯片进行冷却;并构建三维层流流场的计算模型,采用有限体积方法进行数值模拟。结果表明:在相同换热面积下,入口速度为1 m/s时,Y形通道较之平直通道压降减少了37.67%,加热面平均温度降低了7.66℃,同时最大温差降低了6.51℃,温度更加均匀,能很好地提升电子器件的使用寿命和散热性能。相对于单层通道,双层逆流Y形微通道热沉具有更小的压降、更均匀的温度,最高温度下降了3.1℃。双层Y形仿生微通道的设计不仅提高了散热容量,而且有效降低了泵功消耗,可以为电子器件的散热设计提供参考。     

线性唯象传热规律下的内可逆不雷逊热机循环的功率、功率密度和效率的性能优化

以在高温热源服从牛顿传热规律而在低温热源服从线性唯象传热规律并考虑了热阻和热漏的布雷逊热机为模型,导出了该热机的输出功率、输出功率密度和效率的表达式。讨论了高温换热器的效率、低温热导和热漏对热机各种性能参数的影响。所得结果可对实际热机的优化设计提供理论依据。     

Q∝(ΔT~n)时不可逆卡诺制冷机的生态学性能优化

利用有限时间热力学理论,综合考虑热阻、热漏及其他内不可逆性,研究传热规律服从Q∝(ΔTn)时不可逆制冷机的生态学优化性能,并由数值算例对不同损失、不同传热规律情况下的卡诺制冷机性能变化规律进行了比较。     

探空仪高空传热与温控策略研究

为了减小探空仪内部的传感器件测量精度受外部大气温度随高度变化的影响,采用有限元分析软件ANSYS对探空仪高空中稳态温度场作了计算研究,并利用其中的参数化设计语言(APDL)实现了不同载荷的加载,获得高空中探空仪温度场的分布和其内部因加载热量后所需的升温时间,并得出了一种利于改善探空仪内部环境温度的可行温控策略。对于实际设计制作探空仪有着指导意义。     

雷诺数和湍流度对叶片表面边界层转捩和换热特性的影响

为了深入了解涡轮叶片表面边界层转捩特性及其对换热系数的影响,在叶栅风洞中分别测量了进口雷诺数为5×10⁵、6×10⁵和7×10⁵时叶片表面压力分布,并将压力数据加载到边界层计算程序TEXSTAN中,计算了每个进口雷诺数在来流湍流度为3%、5%和7%时叶片表面换热系数分布。结果表明,进口雷诺数增大,压力面转捩点基本不变,吸力面转捩点前移3%~7%相对弧长,换热系数沿叶片型面减小的区域缩短。来流湍流度对压力面流动和换热的影响弱于吸力面,湍流度增大使压力面转捩点前移5%~10%,换热系数增加16%~34%,使吸力面转捩点前移17%~24%,换热系数增加19%~41%。     

湿空气在等厚度环肋上传热传质的优化研究

应用正则摄动方法研究了湿空气在等厚度环肋上传热传质时，在一定体积条件下，产生最大传热量时的最优几何尺寸，所得结果对工程设计具有实用价值。     

绕楔形体流动与传热过程的热力学分析与优化

从热力学第一定律及第二定律出发，分析绕楔形体的流动为层流量，其流动与传热过程的熵产，从而建立流动与传热过程的熵产率关系式，并引入无因次熵产数以讨论楔角，特征长度以及雷诺数对流动与传热性能的影响，找出其优化的过程参数。     

凹坑板式空气预热器的传热特性及多目标优化

以全焊接型凹坑板式空气预热器为对象,基于最优设计试验方案,运用Workbench Fluent软件数值模拟凹坑板片特征结构参数对传热流阻性能的影响。基于参数敏感度分析,得到单因素作用下对传热流阻性能的影响程度为凹坑的纵向间距>长轴>横向间距>深度。基于响应曲面法分析,得到多因素协同作用时,凹坑之间的结构参数横纵距对性能影响比凹坑自身的结构参数深径比大。基于遗传算法以摩擦因子f最小、努塞尔数Nu与综合换热因子J_F最大为优化目标,得到给定范围内的3组较优结构组合。