用改进的一点配置法计算催化剂有效因子(Ⅱ)方法的应用

采用本文第（Ⅰ）报提出的计算多孔催化剂有效因子的方法，针对三种不同形状的催化剂颗粒，对界函数型动力学方程和双曲动力学方程进行了大量的计算，采用改进的一点配置法所得得计算结果与正交配置解符合。改进的一点配置法的优点是使用简便，计算快速。采用改进的一点配置法还可以计算催化剂颗粒“死区”半径。并且计算结果合理。     

用改进的一点配置法计算催化剂有效因子

采用本文第（Ⅰ）报提出的计算多孔催化剂有效因子的方法,针对三种不同形状的催化剂颗粒,对幂函数型动力学方程和双曲动力学方程进行了大量的计算,采用改进的一点配置法所得得计算结果与正交配置解符合。改进的一点配置法的优点是使用简便,计算快速。采用改进的一点配置法还可以计算催化剂颗粒“死区”半径。并且计算结果合理。     

异形催化剂效率因子的数值计算

推导了用有限差分方程计算催化剂颗粒效率因子的方法,并计算了几种异形催化剂(三叶草形,圆柱形,五叶形,环形)的效率因子。计算结果表明:三叶草形催化剂在化学反应中的内扩散性能大大优于圆柱形;对于颗粒内扩散控制的催化反应过程,采用异形催化剂可以显著提高表观反应速度;在体积相同的条件下,四种形状催化剂的效率因子的大小为:环形>三叶草形>五叶形>圆柱形。提出了形状对效率因子影响的估值不等式。     

多孔催化剂内二级反应反应物浓度分布及催化剂效率因子

应用变量代换、摄动分析和级数展开的方法, 求解了颗粒催化剂内二级反应的反应扩散方程, 得到了催化剂颗粒内的反应物浓度分布的级数近似解, 并由此得到了效率因子表达式, 与数值解比较表明计算精度较高     

合成氨催化剂颗粒的多组分反应-扩散模型计算

基于合成氨反应,利用COMSOL软件建立催化剂颗粒三维多组分反应-扩散模型并进行了验证,模型验证结果与单组分扩散模型结果差距很小;不同形状催化剂的内表面利用率接近,可按照等比外表面积球体进行计算。基于反应器的不同位置对A301催化剂催化过程进行模拟,结果表明：温度、颗粒大小以及反应进程是影响催化剂内扩散效率因子的重要因素。不同反应阶段的扩散效应差异较大,在反应速率较快且内扩散阻滞大的初期,通过减小催化剂粒径提高其内扩散效率因子效果明显,催化剂粒径和内扩散效率因子几乎呈线性负相关关系;反应中后期由于接近化学平衡,催化剂内扩散效率因子可维持在0.95以上的较高水平,且反应对温度和颗粒大小变化不敏感,此时可选取较大粒径催化剂以降低床层压降。     

多孔催化剂非线性扩散—反应边值问题的近似解

基于大参数的假设提出了求解多孔催化剂内部非线性扩散—反应边值问题近似解的方法。在近似解的基础上，得到了计算有效因子的数学表达式。针对幂函数型动力学方程和Langmuir－Hinshelwood型动力学方程，计算了三种不同形状催化剂颗粒的有效因子。计算结果表明有效因子近似解与用数值方法求得的数位解在较宽多数范围内很吻合。本文提出的有效因子计算方法使用方便，计算快速。     

裂纹宽度对岩石断裂韧性测试结果的影响

深部地层岩石的断裂韧性是水力压裂设计和数值模拟中的一个重要参数。通过试验分析和有限元数值计算，研究了试件的裂缝宽度对应力强度因子的影响，给出了确定无因次应力强度因子与裂尖半径关系的数值方法，弥补了解析方法的裂缝宽度对应力强度因子的影响，给出了确定无因次应力强度因子与裂尖半径关系的数值方法。弥补了解析方法中裂缝零宽度假设的不足，研究结果表明，当裂缝宽度较小时，解析方法可以用不动声色计算断裂韧性；当裂缝宽度较大时，采用解析方法计算出的断裂韧性偏差较大。试验测定时，应使裂尖半径尽可能小，并且破裂压力应该与裂尖半径相对应，这为正确确定岩石的断裂韧性提供了可靠的理论依据和试验方法。     

圆柱形催化剂效率因子的正交配置计算法

本文用正交配置法按二维模型计算了有限高度圆住形催化剂的效率因子。得到 了当反应为一级及二级不可逆时，不同径高比颗粒的效率因子与 Ｔｈｉｅｌｅ模数的关 系。并与以　　　作为特征长度按球形计算所得的近似值相比较，证明当反应为 一级及二级不可逆时，其相对误差的绝对值均小于４％。     

甲醇脱水制二甲醚的动力学与催化剂粒内效率因子

测定了常压了ＣＭ－３－１催化剂上甲醇气相法脱水生成二甲醚的本征与宏观反应速率，得到幂函数型本征动力学方程提出了计算催化剂粒内效率因子的两维正交配置方法，所得效率因子的计算值与实验值吻合。     

大气中气溶胶颗粒对红外激光的散射特性研究

在利用红外激光雷达探测大气中各种成分浓度时,研究大气中气溶胶颗粒在该红外波段的光学散射特性有重要意义.特别是大气中气溶胶颗粒的散射系数和后向散射率是基于红外激光雷达探测大气后向散射回波信号的重要参量,直接影响探测系统的测量精度和有效探测距离.根据等效球的米氏散射理论,分析大气气溶胶颗粒在该波段的散射效率因子和散射相函数,可准确计算出不同半径和不同密度时大气气溶胶颗粒的散射系数和后向散射率大小.利用仿真模型计算得出,当大气气溶胶颗粒的半径增加时,其散射效率因子的数值振荡衰减,最终稳定于2.04处;而当入射激光波长不变时,大气气溶胶颗粒的后向散射率数值与其半径的变化呈反比.     

异形多通孔催化剂工程研究II. 12孔及24孔α-Al2O3颗粒曲折因子测定

采用色谱法，在单颗粒线反应器中对两种异形多通孔催化剂的曲折因子进行了测定。通过计算机数据采集、处理系统处理实验数据，得到两种催化剂的曲折因子分别为：12孔环柱形颗粒δ=2.55，24孔环柱形颗粒δ=2.43。     

催化剂颗粒中的Dirichlet问题

用二维的正交配置法求解有限长圆柱体催化剂颗粒中的Dirichlet问题。计算催化剂的有效因子。方法简便,结果合理。     

混合硫醇催化共氧化反应过程催化剂的有效因子研究

用室内实验的方法对气-液-固三相催化反应体系中不同粒径催化剂催化下混合硫醇的氧化反应动力学进行了研究，并依据球形催化剂假设，采用薄膜理论对反应体系中硫醇浓度分布进行了分析，计算出不同粒径催化剂的有效因子。结果表明，随着催化剂粒径减小，催化剂的有效因子增大，表观反应速率常数增加。     

耐硫甲烷化催化剂粒内状态研究

采用正交配置法求解ＫＤ３０６型耐硫甲烷化催化剂一维（含死区）反应－扩散非等温模型,模型计算结果为实验测试值为吻合。模拟结果表明,催化剂粒内温差较小,浓差明显,“死区”的存在与否和温度有关。     

旋风分离器内颗粒轨迹的计算方法

采用单颗粒动力学模型计算旋风分离器内颗粒运动轨迹,并由此可算出粒级效率。分离器内时均流场用实测流场的回归公式计算。计算结果表明,由该理论方法求得的分离效率与实测效率相吻合,而且入口气速越大,分离效率越高。紊流对小颗粒的运动影响显著,大颗粒则在时均流场和紊流流场中有近乎相同的粒级效率。运用该方法,通过大量的轨迹计算可以描述颗粒的分离过程,进而可对改进分离器的性能提供理论指导     

旋转自洁式空气滤清器内部气固两相流场的计算与分析

应用数值计算和性能试验的方法研究旋转自洁式空气滤清器的气固两相流场及滤清性能，采用SIMPLEC方法计算了滤清器叶轮流道中的气相三维紊流流场．采用Lagrange分析方法推导了颗粒的运动控制方程，在计算气相三维流场的基础上，计算了固体颗粒的运动轨迹，预测不同条件下的滤清效率，实验测试了不同几何参数滤清器的滤清效率，分析了不同结构参数对滤清效率的影响．计算与测试结果吻合良好。     

用改进的一点配置法计算多孔催化剂有效因子*(I)方法的建立

用改进的一点配置法求解多孔催化剂颗粒扩散－反应边值问题，从而获得催化剂颗粒有效因子的解。改进的一点配置法将整个一维区间划分为几个子区间，然后在每个子区间内用一点配置法求解非线性扩散－反应边值问题。与一级不可逆反应精确解比较，用本文方法计算结果的精度十分令人满意。     

A301氨合成催化剂工程参数研究与测定：Ⅲ.曲折因子的测定

采用动态法,在单颗粒线反应器中对Ａ３０１氨合成催化剂的曲折因子进行了测定。由自行开发的计算机采样系统自动分析脉冲－应答曲线,通过参数估值得到颗粒内的有效扩散系数,从而得出催化剂的曲折因子经测定Ａ３０１催化剂的曲折因子为３．２８。     

旋风分离器内颗粒轨迹的计算方法

采用单闰动力学模型计算旋风分离器的内颗粒运动轨迹,并由此可算出粒级效率,分离器内时均流场用实测流场的顺归公式计算,计算结果表明,由该理论方法求得的分离效率与实测效率相吻合,而且入口气速越大,分离效率越高,紊流对小颗粒的运动影响显著,大颗粒则在时均流场和紊流流场中有近科盯同的粒级效率,运用该方法,通过大量的轨迹计算了可以描述颗粒的分离过程,进而可对改进分离器的性能提供理论指导。     

金属纳米颗粒增强太阳能电池光吸收效应研究

采用Mie理论,对球形纳米金属颗粒进行数值计算,研究了金属纳米颗粒在发生表面等离激元共振时表现出的散射效应.改变金属材料类型或者颗粒尺寸大小,金属纳米球的散射效率均发生不同程度的变化.这一现象表明:金属纳米颗粒的散射效应受材料类型和尺寸大小的影响显著.计算结果表明,半径为100nm的Ag纳米颗粒在发生表面等离激元共振时,散射效率最高,吸收效应最弱.