间歇式搅拌罐酶反应器的热动力学模型

建立了间歇式搅拌罐酶反应器（ＢＳＴＥＲ）的动力学模型和热动力学模型，并用精氨酸酶催化水解Ｌ—精氨酸的反应验证了模型的可行性，同时研究了可逆抑制剂对这些模型的影响。

吸附作用的非线性动力学和热动力学模型

本文将气体在固体上的吸附过程与生态动力系统中的群体增长动力学模型加以类比,提出了一种符合吸附—解吸作用机制的非线性动力学模型,并结合吸附过程的能量变化,建立了吸附过程的热动力学模型。同时,利用负温效应对吸附等压线进行了合理地解释,并推导出了能产生负温效应的动力学条件。

细菌非理想生长的热动力学差分模型的全局吸引性

研究了细菌非理想生长的热动力学差分模型xn+ 1=xn ·ern1-xn-k1-axn-k,a∈ (0 ,1) ,rn >0 ,k ≥ 0 ,0 <xn <1a ( )的解的全局吸引性 ,发展了文 [2 ]的方法 ,得到了当 12 (1+1k+1) ≤ (1-a) 2 ,limn∞supΣni=n-kri <min{ [1+12 (1+1k+1) ](1-a) 2 ,1-a}成立时 ,( )的所有解都收敛于 1的结论。

填埋气体迁移气-热-力耦合动力学模型的研究

基于连续介质力学 势弹性力学原理 ,运用多场耦合理论建立了填埋场中可压缩垃圾气体迁移耦合的动力学模型 ,并采用摄动法及积分变换法对该强非线性数学模型进行拟解析求解。通过算例对比分析 ,探讨了耦僵动力场中气压、温度和应力变化对可压缩气体迁移的影响 ,得出了垃圾气体迁移过程中的孔隙压力分布规律。结果表明 ,三场耦合作用与非耦合作用相对差别较大 ,耦合效应不能忽略。这为定量化研究垃圾气体在填埋场中的扩散状况以及污染气体的排放和收集、防止二次污染提供了可靠的理论依据。

过冷工业纯铝枝晶生长的热动力学相场模拟

利用所建立的热动力学相场模型,在计算机上编制出三维组织凝固模拟程序,在统一的相场方程和温度场方程耦合下,实现了三维工业纯铝枝晶生长模拟,并给出了模拟结果。

层式下吸式气化炉中生物质热解的热力学模型

基于物质平衡、能量平衡和化学反应平衡为层式下吸式气化炉有焰热解区建立了热动力学平衡模型,把灰分作为出口成分进行了考虑,并通过牛顿法对模型进行了求解。模型的预测结果与现有文献中的试验数据很好的吻合,与其他研究者的预测结果基本一致。利用该模型对有焰热解区进行了分析预测。结果表明,ER、原料的含水量、散热损失对有焰热解区出口的气体温度和成分都有比较明显的影响;空气预热温度和灰分含量对出口气体温度有一定的影响,而对气体成分的影响不明显;当ER较高而生物质含水量较低时,气化炉内发生结渣的可能性增加;在ER〈0.392时,提高空气的预热温度,对整个气化炉的气化是有利的;热损失超过14%,ER〈0.32时,可能出现生物质无法完全热解的情况;对于典型的玉米秸秆气化,有焰热解区出口气体成分中,对还原区反应有重要影响的H2O范围在20%～25%之间,CO2范围在10%～15%之间。本模型的预测结果还为还原区的模型提供了初始参数。

基于pso＿FSVM的车用动力电池温度预测模型研究

针对混合动力汽车在复杂工况下动力电池温度测量可靠性下降的问题,提出基于pso_FSVM的车用动力电池温度预测模型,该研究分别采集车辆key_on和key_off两种状态下的动力电池温度数据,采用粒子群优化的快速支持向量机算法,构建了稳定的动力电池温度预测模型。实验结果表明,在车辆key_on和key_off两种状态下,数据集的预测数据与实际测量数据的相关系数分别达到0.810 2和0.797 3,温度预测误差小于2℃,pso_FSVM模型提高了动力电池温度预测的精度和可靠性。

基于热弹流模型的柴油机连杆小头轴承润滑研究

以某直列6缸柴油机为研究对象,建立活塞销-连杆-曲柄销柔性多体动力学分析模型。基于热弹性流体动力学(TEHD)润滑和微凸峰接触理论,建立连杆小头轴承的TEHD模型,分析了热负荷影响下轴承间隙和表面粗糙度对润滑性的影响规律。研究结果表明:计及热负荷影响,轴承最大油膜压力增加7.5%,最小油膜厚度降低8.1%,摩擦功耗增加10.1%,粗糙峰接触增加6.0%,轴承产生温升现象,最大温升为20.1℃;轴承间隙增加,轴承最大油膜压力增幅提高50%,最小油膜厚度减幅保持不变;表面粗糙度增加,轴承最大油膜压力增幅提高50%,最小油膜厚度减幅缩小55%。该热弹流模型研究方法为动力机械热负荷条件下摩擦副失效机理分析提供了一种可行的途径,研究结果对摩擦副滑动轴承加工精度制定具有一定的指导作用。

地源热泵系统的能效分析与优化

本文采取理论分析和实验对比的方法对地源热泵系统进行能效分析和优化。首先通过建立地源热泵系统的热动力学模型,对系统能效进行了深入剖析和理论分析,并验证了模型的准确性,并确定了优化控制的关键参数。进一步基于智能化算法提出一种全新的地源热泵系统改良的方案。并通过计算机模拟以及现场的试验,验证了改良方案的有效性、从而大大的提升了能效。研究结果表明,通过实施优化策略,可以显著提高地源热泵系统的能效,降低运行成本,为全球减碳和节能降耗提供了强有力的技术支持。

基于热质理论的广义热弹性动力学模型

具有微尺度传热特征的超常传热过程中,热流矢与温度梯度之间存在延迟效应,且热流的运动受到空间效应的影响.基于热质概念的普适导热定律,结合Clausius不等式和Helmholtz自由能公式,构建了计及热流矢和温度对时间和空间惯性效应的广义热弹性动力学模型,推导了各向同性材料超常传热行为的热弹性控制方程组.通过与已有广义热弹性动力学模型进行对比分析可得,当热流密度不大的条件下,热流矢与温度对空间的惯性效应可忽略时,基于热质概念的广义热弹性模型可分别退化为L-S,G-L和G-N的模型;对于尺度微观、稳态导热条件时,热流矢与温度对空间的惯性效应不可忽略,此时导热系数将受到热质运动惯性效应的影响,利用所建模型可揭示稳态导热时呈现的非傅里叶现象,并可避免基于已有广义模型得到的导热系数随结构特征尺寸变化的非物理现象.

流体阻尼器粘性发热对整星隔振的影响

在航天器发射过程中,流体粘度随温度变化而改变,流体阻尼器具有不同的阻尼比和共振频率。结合流体阻尼器在整星隔振中的应用,建立发射阶段的热动力学模型。通过数值模拟比较不同粘温系数、不同阻尼器参数下的整星隔振秒特性,并对粘性发热的作用进行了试验研究。理论分析和试验表明,随着时间的推移,阻尼器温度升高,隔振系统的共振频率发生偏移,共振峰值发生变化。

核动力装置的火用分析

针对压水堆、沸水堆、气冷堆、钠冷堆核动力装置的实际过程,建立了最简单的热动力学模型.利用热力学第二定律建立的火用分析方法,对核动力装置中主要的热量传递、作功与受功过程的不可逆性进行了分析.文中以A型和B型电站压水堆核动力装置为实例进行的火用损失与火用效率的对比计算表明:反应堆内裂变能从裂变碎片到燃料的传递过程是整个核动力装置火用损失最大的地方,其次是堆内燃料元件导热过程,然后依次是汽轮机、蒸发器、冷凝器、管路、泵.而火用效率最低的地方是冷凝器,其次是汽轮机、堆内燃料元件、蒸发器.

厌氧菌生长过程热化学研究

厌氧菌生长过程热化学研究刘义，谭安民，谢昌礼，屈松生赵必均（武汉大学化学系武汉４３００７２）（广州军区武汉总医院武汉４３００７０）在细菌生长过程中，由于各种环境因素的影响和限制，其生长发热曲线往往会成为不完整、非特征＂Ｓ＂型曲线。对于不同的细菌会有不...

微量热法研究黄嘌呤氧化酶反应

微量热法研究黄嘌呤氧化酶反应梁毅，汪存信，屈松生吴元欣，李定或（武汉大学化学系武汉４３００７２）（武汉化工学院化工系武汉４３００７２）我们已经用微量热法并结合单参数初始速率法的热动力学模型研究了过氧化氢酶反应［１］。在此基础上，本文结合热导式热量计的...

基于气液动力学热耦合模型的动力电池SOC估算

电池解析模型通常在准确估算电池在线荷电状态(State of charge,SOC)方面起到关键作用。分析气液动力学与电学的物理相似性原理,研究气体分子与锂离子之间扩散/平衡的内在联系、气液系统与锂离子电池之间的观测量滞后状态量的等效机制,改进气液动力学与电学之间的参数映射关系,建立直接耦合温度特性的气液动力学电池模型。依据电池工作中的温度场分布特性与能量守恒原理,构建气液动力学-热耦合模型,基于该模型与扩展卡尔曼滤波算法设计高效的锂离子电池在线SOC估算方法。以内置温度传感器的锂离子动力电池为研究对象,在多种恒流与动态测试工况下电池内部最高温度估计误差小于1.2K,在线SOC估计误差低于1.8%。提出的在线SOC估算方法具有良好的估计精度,以及较强抵抗初值输入误差的能力。

考虑温度影响的钢丝绳橡胶输送带粘弹性模型建立及压陷阻力分析

为了研究带式输送机运行过程中,输送带覆盖层与托辊的压陷阻力变化规律,以三元件固体模型为基础,考虑温度对输送带粘弹性能的影响,提出并建立一种考虑温度的三元件四变量热粘弹动力学参数模型。再利用变温动态压缩实验,得到不同温度下的动态加载力与时间的曲线,通过一阶傅里叶级数拟合和推导获得了输送带橡胶覆盖层的热粘弹动力学参数模型公式,并对公式的准确性进行了验证,最后建立了包含温度、带速等参数的输送带压陷阻力系数计算方程,分析了各因素对压陷阻力系数的影响,并通过实验验证了压陷阻力系数计算方程,研究结果为指导带式输送机的节能运行控制提供了依据。

洁净钢的开发研究——模型概观

近年来，夹杂工程模型采用了热动力学模型描述各个工艺阶段的渣—金属平衡。然而导出的渣夹杂常与测量的成分不一致，所以必须把二次氧化或溶解反应包括在计算结果内，以便与测量结果相符。显然，非金属夹杂在最终产品中的数量是内部反应的结果，它包括局部平衡及过程动力学。为了解产生夹杂的每一过程与钢的反应及耐火材料、渣、气氛、从钢中的去除或保留，有必要计算冶炼过程的反应时间，并需要逐步计算钢中元素浓度及温度梯度的变化，还要考虑液体效应以及夹杂物的稳定性。作为第一步，已经对钢水浇注期间的流体流动、温度及浓度梯度及合金的加入和搅拌操作进行了三维或二维的数学计算，并且预测了钢中夹杂的成分。

不同碳黑含量PMMA的热降解行为和动力学分析

用熔融共混法制备不同碳黑(CB)含量的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料,根据固态反应动力学研究了这种材料的热降解行为。在不同升温速率的非等温热重分析(TGA)实验的基础上用Friedman、FWO、KAS和Freeman-Carroll四种方法构建了不同碳黑含量PMMA的热降解动力学模型,并将TGA实验数据与求解模型对比验证了模型的可靠性。结果表明:添加碳黑使PMMA的热分解温度和活化能提高,碳黑含量(质量分数)为0.1%时达到峰值;随着碳黑含量的提高PMMA的活化能先增大后减小,其最大提高量为17.76 kJ·mol^(-1),表明加入碳黑能在一定程度上提高PMMA的热稳定性。

基于带式穿流干燥模型的热泵污泥干燥

利用恒温恒湿箱进行了多种温度下的污泥样品穿流干燥试验,由所获的污泥干燥特性曲线归纳出水分扩散系数。通过对多层带式穿流干燥过程中水分、热量的传递、平衡分析,构建起描述其稳定运行状态的热动力学模型。根据带式穿流干燥的特点,设计出自下而上的逆向扩散迭代算法推求泥层中的水分分布,再进入湿度场和温度场的耦合计算,模拟得到泥料平均含水率沿带长的分布,以及穿流空气的温湿度变化情况。随后在干燥除湿热泵系统理论分析中,代入带式穿流干燥的热动力学模型的解算步骤,获得不同进口温湿度条件下最佳蒸发温度和最佳除湿能效。最后,选取一种工况做有约束的干化工艺分析,所得结果显示,理论上减薄泥层、缩短干化时长在产能和能效方面都相对较好。

辣椒秸秆对铬Cr(Ⅵ)的吸附行为及机理

为探究铬污染的治理方法,选择园艺作物辣椒的秸秆作为吸附剂对Cr(Ⅵ)进行静态吸附实验研究,考察了吸附温度、吸附时间、溶液pH及铬溶液初始浓度对吸附过程的影响,并通过热动力学等研究探索了吸附过程的吸附机理,并结合扫描电镜-能谱分析对辣椒秸秆吸附水溶液Cr(Ⅵ)前后进行表征,结果发现溶液pH对Cr(Ⅵ)的吸附有较大的影响,在低pH值具有较高的铬吸附容量,且吸附剂的吸附容量随着吸附温度、吸附时间及初始浓度的增加而增加。在吸附剂用量12.5 g/L,初始溶液浓度160 mg/L,pH值为2.0,吸附温度40℃的条件下吸附750 min,辣椒秸秆对铬的吸附量达12.1 mg/g。热动力学研究表明整个吸附过程符合准二级动力学模型及Langmuir等温线模型,吸附是一种自发吸热熵增的过程。