放电等离子体用催化剂结构设计中的电场分析

计算了电场中单组分和双层组分球形催化剂上电场的分布 ,结果表明 :对单组分催化剂 ,为提高催化剂中场强 ,应减小其介电常数 ;对双层组分催化剂 ,为提高外层中场强 ,应提高内层载体介电常数 ,同时减小外层介电常数 .对上述两种情况 ,为兼顾球表面场强 。

两个Galaxamide类似物的固相合成及抗肿瘤活性研究

以N-芴甲氧羰基-L-亮氨酸(Fmoc-Leu-OH)和N-芴甲氧羰基脯氨酸(Fmoc-Pro-OH)为原料,采用经典的Fmoc固相合成法,通过对氨基酸N端的保护及脱保护、氨基酸的甲基化、缩合等步骤合成线性五肽,以缩合试剂六氟磷酸苯并三唑-1-基氧基三吡咯烷基磷(Py \BOP)关环,分别以59.5%和41.1%的环合收率得到了两个新的环五肽化合物G_1和G_2,结构通过~1HNMR、^(13)CNMR、ESI-MS进行确认。采用MTT法对目标化合物G_1和G_2进行了体外抗肿瘤活性的研究。结果表明:含有脯氨酸片段的Galaxamide类似物G_2具有良好的活性,尤其对人乳腺癌细胞株(MCF-7)具有较好的细胞毒性,其IC_(50)值为5.85 mg/L。

两个C2轴对称环十肽的合成

以亮氨酸和苯丙氨酸为原料,通过氨基酸的保护以及脱保护、氨基酸的甲基化和耦合,最后以O-苯并三氮唑-N,N,N'N'-四甲基脲四氟硼酸酯(TBTU)/2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯(HATU)/3-(二乙氧基磷酰氧基)-1,2,3-苯并三嗪-4-酮(DEPBT)为环合试剂,合成2个C2轴对称环十肽化合物Q10-1与Q10-2,最后环合收率分别为31.6%和39%。通过HPLC进行分离纯化,经HPLC检测产物纯度均在98%以上,通过1HNMR,13CNMR和ESI-MS对两个化合物进行表征。

低温燃料化学特性对湍流预混火焰传播的影响

大分子碳氢燃料的低温化学反应及两阶段点火特性会显著影响火焰的分区及燃烧情况。本文采用数值模拟的方法探究了正庚烷/空气预混混合气在RATS燃具上的湍流火焰传播,与试验结果具有一致性。模拟使用的是44种物质,112步的正庚烷简化动力学机理。使用Open FOAM的reacting Foam求解器建立了简化模拟流道及出口的三维模型,模拟了在大气环境下,初始反应温度450–700 K、入口速度6 m·s^(-1)与10 m·s^(-1)、焰前流动滞留时间100 ms及60 ms、当量比φ=0.6的正庚烷/空气混合气湍流火焰燃烧情况。结果发现,标准化湍流燃烧速度与混合气初始温度以及流动滞留时间有关。在低温点火阶段,正庚烷氧化程度受到初始温度与速度的影响,燃料分解并在预热区中产生大量中间物质如CH_2O,继而会影响湍流火焰燃烧速度。随着初始反应温度的升高,湍流燃烧火焰逐渐由化学反应冻结区过渡到低温点火区;温度超过一定数值后,燃料不再发生低温反应,此时燃烧位于高温点火区域。

索氏提取-气相色谱法测定土壤中石油烃(C10~C40)

建立了索氏提取-气相色谱法测定土壤样品中石油烃(C 10~C 40)的分析方法。采用索氏提取的方式对土壤样品进行提取,以正构烷烃标准溶液进行外标校正定量,线性关系R 2=0.998,方法检出限为5.53 mg/kg,重现性良好,加标回收率为101.4%~121%,相对标准偏差RSD%范围在2.2%~4.7%之间。该方法灵敏度高、准确度及精密度可靠,操作简便、可一次性提取多个样品,适用于大批量样品的分析检测任务。

乙醇预混火焰胞状不稳定性的数值模拟和理论研究

在一个恒定体积的密闭容器中开展了一系列圆柱形膨胀乙醇预混火焰胞状不稳定性的数值模拟研究,并通过临界贝克莱数、扰动对数增长率和临界火焰半径等理论分析研究了乙醇预混火焰胞状不稳定性。结果表明,在初始压力1MPa、初始温度358K、当量比0.8~1.6条件下,乙醇预混火焰胞状不稳定性非单调性增加,在当量比为1.2时不稳定性最为强烈。原因是热扩散(thermal diffusion,TD)不稳定性分子扩散影响明显,随着当量比的变化而急剧变化,当量比增加,扰动对数增长率先增大后减小;相反,流体动力学不稳定性对当量比并不敏感。此外,在当量比低于1.2时,几乎保持恒定的临界贝克莱数和急剧减小的火焰厚度导致临界火焰半径大幅下降,并在1.2处达到最小值。数值模拟和理论研究显示出一致的结果。

索氏提取-气相色谱法测定土壤中21种酚类化合物

建立了索氏提取-气相色谱法测定土壤样品中酚类化合物的分析方法,采用索氏提取的方式对土壤样品进行提取,以21种酚类化合物标准溶液进行外标校正定量,酚类化合物线性关系R 2皆大于0.995,方法检出限为0.01~0.07mg/kg,该方法用于实际样品的检测,加标回收率为56.1%~113.0%,精密度(RSD,n=7)为3.3%~18.9%,该方法操作简单快捷,适用于土壤中酚类化合物快速准确的测定。

汽油压燃发动机中燃烧化学动力学特性的模拟

利用PRF70掺混燃料作为汽油表征燃料进行仿真研究,将三维计算软件CONVERGE和Chemkin结合,研究了汽油压燃燃烧反应过程的主要放热反应并对其进行了相关的化学反应路径分析。结果表明:在汽油压燃燃烧反应过程中,不同反应对总放热率的贡献不同,由HCO+O_2CO+HO_2、CH2O+OHHCO+H2O、CH2CCH2OH+O_2CH2OH+CO+CH2O是燃料燃烧过程中对放热贡献最大的3个反应,其放出的热量远大于其他反应;汽油压燃燃烧反应过程中参与夺氢反应的自由基主要有4种,分别是HO_2、OH、H、O,在不同曲轴转角处上述4种自由基参与夺氢反应的重要性不同,HO_2夺氢反应所占比例始终领先其他3种,H、O参与的夺氢反应所占比例随曲轴转角的增加而增加,相应的OH参与夺氢反应所占比例减少;汽油压燃燃烧反应过程中,随着曲轴转角的变化,缸内温度升高,异辛烷发生高温裂解的比例增加。

交流放电等离子体助燃乙烯/空气的数值模拟

通过耦合零维等离子动力学求解器和燃烧动力学求解器,建立了交流放电等离子体助燃模型,研究了交流放电非平衡等离子体对C_(2)H_(4)/空气的助燃路径,并与自燃过程进行了对比。该模型使用电子能量分布函数计算电子碰撞反应速率,并得到贫燃条件下连续放电过程中温度、组分浓度、放热速率、关键组分的生成/消耗速率随时间的变化。研究表明,等离子体助燃增加了新的反应路径,生成了更多的自由基和激发态组分,缩短滞燃期近两个数量级。氧气、氮气激发态的弛豫和淬熄过程促使电能—化学能—热能的转化,放电结束后的总放热量增加,最高燃烧温度比自燃条件下高约400 K。同时,电子碰撞O_(2)、N_(2)激发态与O_(2)的退激反应、单态氧原子O(1D)的弛豫等过程促进了氧原子的生成。此外,H原子的生成间接提高了O原子的物质的量分数(主要通过H+O_(2)→OH+O),加速C_(2)H_(4)氧化生成HCO、CO等,缩短了点火延迟时间,有助于燃烧效率的提高。

发动机稀燃条件下纳秒脉冲等离子体助燃甲烷/空气的数值模拟

纳秒脉冲放电可产生非平衡等离子体实现辅助燃烧.通过耦合零维等离子体动力学和燃烧反应动力学,建立了发动机纳秒脉冲放电等离子体助燃甲烷/空气的模型.研究表明:相同放电能量条件下纳秒脉冲放电可在上止点附近成功点燃当量比为0.5的稀混合气,而火花放电只能导致最高温度升高124 K,无法点燃缸内混合气.在纳秒脉冲放电条件下,低温时放电产生的激发态N_(2)(A^(3)Σ_(u)^(+))和O(1D)促进了O原子的生成.放电后期,累积的N2振动激发态在驰豫过程释放出了较多的热量,有利于稀燃条件下的点火.电流密度的增大提高了放电过程中激发态、自由基的浓度,发动机最高燃烧温度升高,点火延迟时间缩短,燃烧相位提前.

复合碰撞模型在液滴碰撞和栓式喷雾下的应用

目前主流CFD计算软件中基于拉格朗日框架的碰撞模型不够准确,难以对液液栓式喷雾的宏观特性进行仿真。故本文基于开源软件OpenFOAM植入了复合碰撞模型,考虑了卫星液滴和四种不同的碰撞模式:聚合(Ⅰ,Ⅲ)、反弹(Ⅱ)、自反分离(Ⅳ)和拉伸分离(Ⅴ),修正了反弹模式中液滴的速度方向;通过纯轨迹法(改进的Nordin模型)检测液滴碰撞。该碰撞模型在不同模式的液滴碰撞和栓式喷雾上都与实验吻合较好,如液滴的运动过程、喷雾分布和喷雾锥角等。不同工况下对比表明,复合碰撞模型能合理地将液滴碰撞动力学应用于栓式喷雾,预示结果明显优于CFD软件中的O’Rourke碰撞模型,准确预示出喷雾锥角随有效动量比的变化趋势以及径向液柱、轴向液膜的混合分布。