对微细毛细管内的蒸发传热过程进行了理论分析,提出了其传热性能的计算方法,并作了实例计算.毛细管内的蒸发弯月面可分为平衡稳定液膜区、过渡液膜区和弯月面弯曲区.热质传递过程发生在过渡液膜区和弯月面弯曲区.计算结果表明:在过渡液膜区具有很高的换热系数;毛细管径的增大将导致毛细管内换热系数的下降.

分析充模流动、纤维取向耦合仿真的特点,在此基础上提出充模流动、纤维取向耦合仿真模型,可对充填和后充填阶段的可压缩流体的非对称流动,以及由于熔体流动引起的三维纤维取向行为进行统一建模,并且两者相互耦合,在耦合程度上考虑了由于增强纤维存在并且取向引起的熔体流动类型、流变学性质和本构方程的变化.

在加权残余法与谱方法相结合的基础上,分析了扭转弯管中的二次层流,并说明了在某些情况下将诱发混沌现象.根据二次流的动力学特性,建立了扭管不同截面之间的非线性映射关系,用数值方法研究了流体微团在该映射下的混合特性,并进行了实验研究.结果表明,利用不同的单元弯管的组合与连续扭转,可以实现流体在层流状态下的高效无切割混合.

基于自由体积和反应动力学理论,考虑了非稳态过程“笼蔽效应”对引发效率的影响,大分子自由基质心扩散、链段重排扩散、反应扩散对速率常数的影响,聚合物系体积变化对浓度的影响,松弛效应对于自由体积的影响.建立了自由基聚合动力学模型,并就苯乙烯本体聚合作了仿真验证.

在理论分析的基础上,采用计算机图像采集技术,实时记录气泡的长大过程,用图像分析技术确定气泡边缘形状,即采用局部阈值的边缘跟踪算法识别气泡的边缘井进行优化,建立了根据气泡图像测定动表面张力的实验装置,可直接测量动表面张力随时间的变化.测定了十二烷基硫酸钠溶液的动表面张力.

在柱坐标系中建立了描述分散第二液相增强气液传质的轴对称二维非均相传质模型,采用有限差分法计算了传质组分在液膜区内的轴向和径向浓度分布以及传质增强因子,计算方法快捷、有效,并且能很好地吻合现有文献中的实验数据.

用Wigner谱首次对气固流化床压力脉动信号进行时频二维分析,压力脉动信号的强非平稳性得到了证实.在Wigner谱平面中定义了局部频峰加权平均频率参数,从实验角度研究了流化床气速、静床高对压力脉动信号加权平均频率的影响.结果表明,它具有比传统的功率谱主频好得多的统计重复性,能更准确地反映气泡相的特性.

提出了液体混合的通用Gibbs自由能模型,据此建立了液液平衡的双节线、旋节线和临界点方程.这些方程不仅适用于小分子液体混合物,而且亦适用于高分子溶液.计算结果表明,它们能满意地描述各种类型的液液平衡及其会溶现象.

根据物质的实验临界常数或与物质最基本分子结构相关的Joback或Lydersen临界常数估算法得到物质的临界常数,结合Lennard-Joned流体的对比状态方程,按照对应态原理得到了38种有机物分子的新的Lennard-Jones位能参数.由这些位能参数结合简单的组合规则,首次对一些高附加值的复杂实用有机物在313.15 K、16 MPa的超临界CO_2中的无限稀释扩散系数采用分子动力学模拟的方法进行了研究.模拟结果表明,采用这种新思路可以有效地预测超临界体系的扩散性质,满足超临界萃取工艺开发和设计的需要.

采用神经网络对催化剂配方实验数据建模,在网络模型仿真实验的基础上应用遗传算法对配方组成进行优化,得到的优化配方经实验验证,证实了该算法的实际应用意义.该算法对化工产品的配方及工艺优化也有实用意义.

分析了膜乳化过程中流体流动状况和分散相液滴的受力情况,以及二者的密切关系.在一定条件下计算了液滴所受的力,结果表明,表面张力引起的力、液滴内外静压差产生的力、平行于膜表面的流动曳力和运动浮力是主要的力;在此基础上,探讨了液滴的形成过程.实验考察了壁面剪应力和膜两侧压差与液滴平均直径及分散相通量的关系,结合受力计算讨论了分散相和连续相流动状况对膜乳化效果的影响.

用模拟闭塞电池恒电流实验研究了低碳钢(A3钢)在0.o1mo·L~(-1)NaCl溶液中闭塞区内化学状态的变化.对内试件通入阳极电流后,闭塞区内溶液pH值随时间的延长和电量的增加而迅速下降,当pH值约为6之后下降缓慢,pH值与电量的对数呈直线关系.CI~-向闭塞区内电迁移,每迁入Cl~-1 mol需要电量1.5～1.6F(法拉第),该关系不随时间长短和电流密度大小而变化.

加热醇水混合物为溶剂、羟丙基纤维素(HPC)为分散剂的氧氯化锆水溶液,快速制备纳米级水合氧化锆溶胶,经烘干、煅烧获得单斜相和极少量四方相的ZnO_2纳米粉体.随ZrOCl_2·8H_2O浓度的增加(～0.3 mol·L~(-1)),水解产物的粒径增大;并分析了分散剂加入量和加热方式对产物粒径及分布的影响.

用CAHN2000型电子天平在温度303.15～443.15 K、压力3.47～2116.6 Pa条件下测定对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯及甲苯在KY型沸石上的吸附平衡数据.根据Polanyi吸附势理论,以初始吸附热表征的亲和力系数作为调节参数,对测定的吸附平衡数据进行了关联,实验数据均落在一条特征曲线附近,得到了满意的结果.

<正>手性是自然界的本质属性之一,作为生命活动重要物质基础的生物大分子和许多作用于受体的活性物质均具有手性特征,因此分子的不对称性在生命过程中起着重要作用.近年来,随着不对称合成和手性开关技术的迅速发展,单一对映体的工业化生产成为可能.L-苯丙氨酸是人和动物必需的氨基酸,不能在体内合成,必须从外界摄取,近年来由于它在医药制剂和高甜度天冬甜精等方面的需求量剧增,对其研究和开发日益增多.酶膜反应萃取器集固定化酶膜反应与液液萃取于一体,能大大提高反应和分离效率,Matson、Scheper、Ha、Chang等利用酶膜反应萃取和乳化液膜酶反应过程,已成功地实现了一些消旋物的拆分.本文选择苯丙氨酸的拆分为研究对象,利用酶膜反应萃取过程进行L-苯丙氨酸的合成,探讨过程的可行性和影响因素.

<正>滴状冷凝具有很高的传热速率,其冷凝传热系数是膜状冷凝的几倍至几十倍,但是,由于长期维持滴状冷凝表面制备技术的限制,该技术距工业化应用还有一定的距离,在滴状冷凝的研究过程中,经常发现滴膜共存冷凝现象,而且传热系数较普通的膜状冷凝有较大的提高,在以往的实验研究中,往往不能肯定地排除蒸汽中有机杂质的影响,滴膜共存表面的实验研究也间接地证实了蒸汽中是不含有机杂质的,滴膜共存表面也是强化冷凝传热很实用的技术,是滴状冷凝传热过程全面工业化的过渡阶段.所以,研究滴膜共存表面强化冷凝传热的特性具有重要的理论意义和实用价值.Kumagai等报道了在竖平面上垂直分割的滴膜共存表面上冷凝传热的实验.结果表明,当滴状冷凝区和膜状冷凝区的面积比为1:1时,平均热负荷要高于在通常表面上滴状冷凝和膜状冷凝热负荷的算术平均值,而且平均热负荷与表面分割方式和分割数目有关.他们在一种特殊分割形式的表面上得到的最大热负荷高于当全部表面为滴状冷凝时的最大热负荷.

<正>目前,由于实验条件的限制,多相流的研究多局限于宏观特性的研究.但是随着科学技术的发展和工业的进步,人们对多相流已不再满足于宏观特性的研究,转而进行微观性能的研究,并深入探讨多相流动机理及其模型,以期更好地指导生产实践.对于影响多相流中微观传质、传热性能的流动参数的测量,目前尚未有一种好的方法,因此,多相流中液速的准确测量已成为微观多相流研究的关键环节,多相流中局部液速测量新方法的开发与研究就显得十分重要.

<正>被誉为工业控制和仪器仪表行业“奥斯卡”奖的《控制工程》(Control Engineering)杂志 1998年最佳产品奖(Editor’s Choice Award)最近揭晓.美国通控集团公司博软分部(CyboSoft,General Cybernation GroupInc.)的CyboCon先进控制软件荣获这一大奖.在得奖的6种软件中,还包括了微软公司(Microsoft)的Windows CE及霍尼韦尔公司(Honeywell)的Profit Suite软件.《控制工程》是世界工控和仪表行业的权威杂志.每个月该杂志对数百种新产品进行评估,选出其中最好的加以报道.每年年底,由该杂志的编辑按照产品的技术先进性、对市场的影响力和对工业界的贡献3项标准选出该年度的最佳产品.

<正>木糖(D-xylose)是一种新型的甜味剂.其生产原料为农业植物纤维废料,如玉米芯、甘蔗渣、棉子壳、甘蔗髓、稻壳等.中国是农业大国,木糖的原料极其丰富,生产木糖是一个具有较高附加值的二次资源利用项目.国内已有数家企业投入生产,但许多技术问题尚未解决,制约了经济效益,其中结晶工序也是瓶颈之一.本文作为木糖生产新工艺的重要环节,研究了木糖连续冷却结晶过程,并根据结晶动力学的粒数衡算理论(Population Balance)及其连续稳态的动力学测定方法,探索了木糖的结晶动力学模型.国内外迄今尚无这方面的报道.1 粒数衡算理论

<正>煤转化国家重点实验室是经国家计委批准、利用世行贷款建设的国家级重点实验室.依托单位是中科院山西煤炭化学研究所.实验室于1995年经国家验收正式对国内外开放.煤转化国家重点实验室从事煤炭及伴生资源转化和利用领域的基础及应用基础研究,主要涉及与煤转化相关的煤化学、物理化学和化学反应工程学等方面的研究工作,将煤转化过程中化学问题的研究和化学反应工程问题的研究有机而紧密地结合起来,在解决化学问题的同时解决相应的化学工程问题.一、研究内容

<正>毛细管是制冷空调装置中常用的节流元件之一.毛细管的流动特性对装置的系统性能影响显著,因此,建立一个好的毛细管模型对于装置的设计和优化都是必要的.尤其是近年来,CFCs环保问题的影响,推动了毛细管研究从理论和实验两方面向着工质替代的方向发展.从文献中的毛细管模型来看,早期的模型受计算工具等条件的限制,大都比较简单,精度也不高;近年来,这些限制不再存在,研究者趋向于采用分布参数模型以提高预测精度.但是,分布参数模型在计算速度和计算的健壮性方面尚有欠缺,不适用于实用型的系统仿真和优化.因此,建立简单、准确、通用的毛细管模型,具有重要的理论和应用价值.

<正>开敞空间蒸气云爆炸(Unconfined Vapor Cloud Explosions)会导致巨大的财产损失和人员伤亡.因此,对开敞空间蒸气云爆炸的爆炸威力进行定量分析,了解其破坏模式,提出防灾减灾措施,是十分必要和有意义的.开敞空间中的蒸气云爆炸大多为爆燃现象,可燃气体云爆燃场是一种非理想爆源所产生的爆炸场.对这种爆燃场进行的实验研究,国外已有报道,如Layer等人的肥皂泡技术(规模较小)及Lind和Strehlow采用聚乙烯薄膜作为限制物(较大规模)的实验研究.国内尚无此类报道.本文对可燃气体爆燃场进行了中、小规模的实验研究.采用可燃气体与空气的近化学计量比混合物,气体用聚乙烯薄膜限制成半球形状,其直径D分别为1、2和3m不等,点火后对各测点的压力用高速、多通道数据采集系统进行数据采集.本实验的结果可以用来验证理论方法,也可以为进一步的研究提供参照的依据.

<正>在伴有多个反应的分离过程数学模拟中,反应量的存在使模型变量增多,非线性增强.文献[1～3]在普通精馏的基础上,提出了不同的算法来改进收敛性.他们对各种反应类型,均以动力学计算反应量,迭代变量多,算法也较复杂.Doherty针对平衡反应过程,提出了变换组成变量的概念计算反应相平衡.本文引入此概念,并对流率、焓等物理量进行了相应的变换,使变换后的反应精馏过程数学模型在形式上与普通精馏过程的模型完全一致.并以修正的Newton-Raphson法对对二甲苯和邻二甲苯的反应精馏过程进行了计算.

<正>混合层是一种在化工过程中经常见到的基本流场,对该流场拟序结构的研究具有理论和实际意义.自70年代以来,混合层中的拟序结构得到了深入和广泛的研究,然而对于加入聚合物而产生了粘弹性的混合层流场,国内外的研究工作还不多.实验方面,Hibberd发现聚合物的加入使流场中小尺度结构减少,拟序结构更加明显;Riediger发现拟序结构具有更长的生存期,动量厚度的增长受到抑制.理论方面,最新的进展是Azaiez和Homsy(简称AH)用Oldroyd-B模型求解了流场,但是在求解时,发现在Weissenberg数为5时数值解发散,并用有限拉伸率下聚合物法向应力会趋于无穷来解释这一现象.因而对流场没作仔细的研究.但事实上,数值解的发散并不表示此时应力已出现奇点,而是由于应力迅速增长的性质导致数值计算出现不稳定,正如计算激波时还没有真正到达间断,数值解就会由于振荡而发散.因此,可以采用适当的滤波措施来稳定计算而得到合理的近似解.

<正>丝状微生物体形态对工业过程(如甾体激素、抗生素的发酵生产)的影响,已日益引人注目.利用丝状霉菌(如 Metarhizium sp.)产生的11α-羟化酶催化甾体底物16α,17α-环氧黄体酮(16α,17α-epoxy-4-pregnene-3,20-dione)羟化转化的反应,是甾体激素类药物合成中最重要的微生物反应之一.霉菌菌体形态包括粗细、长势(丰满或萎缩)、分枝程度和表面状况等.环境参数(如剪切力、氧分压等)影响菌体形态的形成;形成的形态反过来又会强烈影响环境的性质(如培养基的流变性、菌丝球内部的理化性质等),进而影响菌体的生长与性能.其中性能评价及环境监测(如生物传感)手段已日趋成熟,而定量解析形态则较困难.用计算机视觉替代人的视觉,提供了一条客观、准确、迅速的解析途径,值得探索.

<正>石油化工科学研究院(简称石科院)创建于1956年,是中国石油化工集团公司直属的大型综合性科研开发机构,是我国石油炼制和石油化工应用技术研究开发中心之一,是炼油工艺与催化剂国家工程研究中心的依托单位、中国石油学会石油炼制分会的挂靠单位、全国石油产品标准化归口单位,是国家技术监督局授权的国家石油产品质量监督检验中心,是国家有机化工和应用化学专业的硕士、博士学位授予单位.一、依靠集团化优势,开展重大科技攻关多年来,石科院在集团公司的统一领导下,与集团公司设计单位、企业联合攻关,取得了多项重大科技成果.“八五”完成15项国家专题攻关任务,“九五” 已完成和正开展工作的专题攻关项目有21项.1.大庆全减压渣油催化裂化(VRFCC)工艺和专用催化剂的开发.针对大庆全减压渣油催化裂化工艺的特点,石科院研制开发了具有较强的重油转化能力、较好的液化气选择性、较好的水热稳定性和抗重金属污染能力的新一代重油催化裂化催化剂和工艺,目前已在燕山石化公司炼油厂的减压渣油催化剂裂化装置上使用,减压渣油的掺炼量已经达到75%,装置运转正常,与国外同类催化剂相比催化剂重油裂化能力提高2～3个单位;石科院研制开发的中压加氢裂化(RMC)工艺已完成试验工作,也将在燕山石化公司炼油厂的中压加氢