物理化学实验:苯甲酸化学性质理论模拟

介绍一个简单的物理化学实验。实验以苯甲酸分子为研究对象,通过量子化学计算模拟其红外振动光谱、分子内电荷分布、分子轨道、紫外光谱等化学性质。本实验不需要传统的实验仪器及药品试剂,通过该实验的教学,既能激发学生的实验兴趣,增强学生对物理化学理论知识的理解与应用能力,还潜移默化的培养了学生绿色低碳的环保意识,降低了环境污染。

疫情防控常态化背景下计算机模拟实验辅助药物设计学理论教学的探索

近年来,计算机模拟技术发展迅猛,被广泛应用诸多高校的专业课教学中。药物设计学作为一门专业性和实践性强的课程,应用计算机模拟实验会为学生提供一个检验学习效果、培养综合能力的平台,可引导学生进行自主性、探索性学习。教师也可通过分析模拟实验的效果,及时改进教学方法和手段,以促进课程教学质量的不断提高。

基于COSMO-RS理论的化工分离工程计算型实验教学设计

将化工热力学溶液理论和化工流程模拟有机结合,设计了正己烷-甲基环戊烷萃取精馏计算型实验。通过类导体屏蔽电荷真实溶液模型(conductor-like screening model for real solvents,COSMO-RS)计算,基于溶解性、选择性指标筛选离子液体溶剂;通过量子化学计算及屏蔽电荷密度曲线分析溶剂和溶质分子相互作用,探究离子液体促进分离过程的机理;基于筛选的溶剂,利用Aspen Plus软件计算优化萃取分离工艺。该综合实验融合了化工热力学、化工原理和过程系统工程等专业课程内容,同时将学科理论知识与工程实践应用有机结合,强化了专业基本功训练,激发了研究兴趣,提升了创新能力。

溜井放矿破坏规律相似性模拟实验研究

以某铁矿3#溜井为研究对象,按照相似模拟试验准则,建立了溜井放矿相似性模拟实验台。通过井筒相似性模拟实验,采用全站仪观测法记录岩层变化情况,研究了不同地质结构下的溜井放矿冲击点分布及其破坏规律。实验过程表明,基于相似模拟试验,采用物理模型的比对换算,可以初步推算实际溜井的冲击点位置和破坏情况。实验结果表明,溜井所在地层存在断层带的地质构造易引发溜井的局部括刷严重。研究结果对于溜井放矿破坏机理的分析和矿山井巷工程合理有效维护有重要意义。

基于相似理论的消防炮射流轨迹模拟实验的设计

目前国内外关于消防炮射流轨迹的实验大多利用实物进行,其实验场地大,器材笨重复杂,设备运行和环境影响参数调整不易,实验成本较高.基于相似理论的思想,设计消防炮射流轨迹的模拟实验,并重点介绍模拟实验中相似关系比例的推导.该模拟实验具有以下特点:占用空间小,节约成本;采集数据方便,有较高的实用价值,可为消防炮的性能研究和工程设计提供实验数据,其分析计算模型能为消防炮参数数据库的建立提供一些理论支持.

基于相似性原理的电法探测物理模拟实验教学

地球物理电法探测是实践性很强的课程,实验教学是其重要内容之一。本文主要讨论电法探测实验教学建设的重要性、基于相似性原理物理模拟的主要内容和经验,并探析了其在培养学生综合能力、创新能力等方面发挥的作用。

相似理论在塑性成形的实验模拟和计算机模拟中的应用

本文根据相似理论,提出了塑性成形实验模拟和计算机模拟的相似准则,讨论了应变不相等的近似模拟的条件,分析了分别用小变形理论和有限变形理论进行塑性成形计算机模拟时相似准则的差别.

自聚微孔聚合物纳滤膜制备实验设计与理论模拟

为了使学生更好地理解化工膜分离过程中膜材料设计及其对膜分离性能的影响,设计了自聚微孔聚合物复合膜制备及理论模拟综合实验。实验内容结合了膜制备、膜结构表征、膜性能测试和膜结构模拟等多项内容,覆盖了材料、化工和现代计算机技术的重要知识点。其中,通过计算机可视化模拟,能够使学生直观地从分子尺度认识膜结构对膜性能的影响,建立从微观认知到宏观分析的科学素养和实验技能。

UbD理论在抽象概念实验教学中的应用初探——以“海水的运动”为例

抽象难懂的地理概念会给教学目标落实增加难度。UbD理论意为“追求理解的教学设计”,通过逆向教学设计帮助学生深入理解知识,建构学习方法。本文以“海水的运动”为例,应用UbD理论进行逆向教学设计和实施,实践表明有利于促进地理抽象概念实验教学的有效开展。

“地雀进化模拟实验”的创新设计与应用

以“教学过程重实践”的生物学课程理念为指导,对“地雀进化模拟实验”进行创新设计,通过遴选贴切的模拟实验材料,设计并自制地雀喙的模拟工具,借此创新实施数据分析等系列优化改进,一方面帮助学生获得更好的学习体验,另一方面有助于提高教学效果,从而为初中生物进化理论的实验教学提供参考。

《中国陆相油源岩生油理论及模拟实验技术》出版

近日,中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所“成烃机理与烃源评价”团队撰写的专著《中国陆相油源岩生油理论及模拟实验技术》由石油工业出版社出版。该书以有机地球化学思维方法为指导,对中国典型陆相含油盆地油源岩特征和不同地质时代油源岩进行对比分析,以中国陆相盆地的实际资料,对中国陆相油源岩生油理论的诸多问题重新思考,重塑有机地球化学思维方法和模拟实验技术。

流体相似理论在重介质旋流器模拟实验中的应用

重介质旋流器是目前选煤生产当中分选效率最高的选煤设备。讨论了当重介质悬浮液的性质变化时进行旋流器模拟实验必须要满足的相似准则,并通过对重介质悬浮液黏度的定性分析,简化了相似准则,确定了其应用范围。

埋地管道温度特性数值模拟与相似性实验研究

针对含内热源的埋地管道,建立了管道与周围土壤之间的传热模型。模型考虑了地表温度随季节变化,采用数值计算方法编制程序进行计算,得出管道温度随年代的变化规律。根据实际模型,建立缩小的相似性实验台进行验证,结果表明数值计算具有很好的准确性。最后,利用本模型预测了电力隧道在无通风条件下连续运行50a内的温度变化情况。

海上溢油油膜厚度实验室模拟和理论模型对比研究

溢油量是衡量溢油规模的关键指标,是处理溢油事故的重要依据。油膜厚度是确定溢油量的基本前提,是一个尚未解决的国际难题。实验室中模拟了不同阶段和不同环境条件下扩展油膜的厚度变化特征。结果表明,实验室模拟与理论模型分析具有基本一致的变化趋势,扩展速度与扩展时间成反比;温度是影响油膜厚度的重要因素,相同条件下,温度越高,油膜厚度越小;海水盐度会影响溢油扩展,但这种影响并未延伸到对油膜厚度的控制上。由于实验室模拟限定在平静海面条件下,并未考虑风和海流等扩展中不容忽视的因素,故与理论构建模型相比系数相差较大。通过对比分析,前期构建的理论模型更能准确地反映海洋溢油的实际情况,加之在实例验证中的较高准确性,该模型具有业务化实施和广泛推广的潜力。

风沙运动的理论模拟和风洞实验对比研究

针对输沙率这一风沙运动的重要问题，在沙坡头野外风洞进行了实验观测，同时建立热对流一扩散作用下的风沙运动多场耦合模型，采用大涡模拟方法对其进行数值模拟研究。通过对比实验观测和理论模拟，结果表明：实验和理论模拟得到的风速和输沙率都比较吻合，风速近似可分为两部分，在35cm高度以上，风场受沙粒的影响较弱，风速服从对数分布，与净风场一致；在0～35cm高度区间，受大量跃移运动沙粒的阻滞作用使得风速单调减小，随着风速加强，跃移运动沙粒的数量也在增大，风速梯度逐渐减小。在风沙流发展过程中，开始阶段输沙率随时间呈指数增大，而后逐渐减小，直至达到动态稳定；随着风速加强，输沙率变大，风沙运动达到动态稳定的时间变短。风洞实验和理论模拟的输沙率结果在10cm以上吻合得很好，但在10cm以下，风洞实验和理论模拟差别较大。同一风速下，采用最小二乘法对风洞实验和理论模拟的输沙率进行拟合并得到拟合公式：输沙率沿高度呈指数规律递减。同时，在不同风速下对同一高度层输沙率对比分析表明，贴近地表处（0～10cm）高度层内输沙率随风速增大所占的百分率降低；而在10cm以上高度层内，随着风速的增大，其输沙率所占总输沙率的百分比却有明显增加。

CPM领导理论三因素动力机制的情境模拟实验研究

CPM领导理论认为,中国领导行为的评价模式由目标达成、团体维系和个人品德三个因素构成。本研究采用2×2×2完全随机设计的情境模拟实验,探讨了CPM领导行为三因素之间的关系及其动力作用机制。结果表明:(1)领导行为三因素分别对下属的追随意愿、上司承诺、工作动机和领导满意度产生显著的正向影响;(2)在对下属行为态度产生影响时,个人品德的影响作用最大;(3)在目标达成和团体维系影响下属行为态度的过程中,个人品德发挥着增强型的调节作用。本研究验证了CPM领导理论的动力学原理,并为我国"德才兼备,以德为先"的选拔和任用标准提供了科学的理论支持。

理论力学教学现代化——“理论力学计算机模拟实验”课程的探索

介绍开设“理论力学计算机模拟实验”的目的、做法及实施情况 .

天然气运移速率的微观物理模拟及其相似性分析——以库车坳陷为例

利用真实砂岩分析评价系统,直接观察了气体在孔隙、喉道内的运移方式,建立了天然气在砂岩孔隙介质中运移速率的统计模型,然后对其进行了相似性分析,形成了天然气在砂岩储层中运移速率的地质模型。制作了库车坳陷19个砂岩模型,通过微观模型获得氮气在砂岩中的运动方式,进而研究了气体在岩石介质中的渗流特点,综合分析了动力梯度、含气饱和度、渗透率等因素对气体渗流速率的影响。研究结果表明,气体在地下的渗流速率与岩石的渗透率、压力梯度、含气饱和度等因素成正比。对实验材料、几何尺寸、运移速率和动力梯度与实际地质条件之间的相似性进行了分析,建立了适用于描述库车坳陷地下天然气运移的速率模型,为进一步描述天然气的运移、聚集特点奠定了基础。

褶皱构造模拟实验及理论研究的历程和发展趋向初探

简要介绍了褶皱构造模拟实验和理论研究在50~80年代取得的主要成果,重点说明了该项研究在50年代末至60年代末取得的巨大成果,及70年代初由于褶皱物理模拟和数学模拟的迅速发展和相互配合以及仪器的更新所取得的成绩,指出褶皱理论存在的关键问题是在野外和室内都应用不广。最后探讨了这一研究的5个发展趋向。

银杏酚酸萃取条件的理论模拟与实验研究

目的 :优化银杏酚酸的萃取条件 ,使得银杏酚酸与银杏黄酮、内酯得以完全分离。方法 :对银杏叶有效成分的萃取过程的计算机模拟 ,结合实验验证 ,获取萃取银杏酚酸的最佳条件。结果 :pH值 =2 .5 ,水相为含 2 0 %乙醇的水溶液 ,油相为环己烷时可得到最佳萃取效果。结论 :理论模拟所得的分配比与实验值在数量级上有较大差异 。