基于最小自由能法的烟火药燃烧产物预测模型

燃烧产物的预测对烟火药的设计非常重要。文中采用最小自由能法原理,建立了烟火药燃烧产物预测模型,使用傅立叶变换红外光谱仪对实际燃烧产物进行了分析。在预测产物与实际燃烧产物对比的基础上,修正了理化参数数据库后,预测结果同实际产物完全相同,验证了模型的合理性。

基于最小自由能原理设计黑火药组成

应用最小自由能原理计算了不同配比黑火药的燃烧平衡产物和热力学参数,对数值模拟结果进行定性分析。从反应动力学的角度探究燃烧机理,并以爆温、火药力、产物成分为取向,设计出低腐蚀、低污染的环保型黑火药配方。还就其燃烧产物、p t曲线与传统黑火药进行了对比。

最小自由能法求解GAP在等压绝热条件下的燃烧产物

采用最小自由能法计算了GAP在等压绝热条件下的燃烧温度以及产物的比例,从理论上说明了GAP的燃烧特点。计算结果显示,GAP燃烧产物中有较多的固态C、气态H2、CO等可以再燃烧的物质存在。

基于最小自由能的DNA编码设计算法

为了提高DNA计算的有效性和可靠性,提出了一种启发式的全局搜索DNA编码算法。算法生成一组等长的DNA序列,这组DNA序列满足统一的解链温度约束和最小自由能约束。通过枚举所有可能的DNA杂交的二级结构,根据Nearest-Neighbors热力学模型计算出这些组合结构的最小自由能,可极大地提高DNA序列自由能的计算精度。该算法比传统基于汉明距离的DNA编码算法设计的DNA序列具有更好的稳定性和可靠性。

RNA二级结构的最小自由能算法

RNA(即tRNA,rRNA,mRNA和SnRNA)有两大主要功能:一是某些病毒的遗传物质;二是参与蛋白质的合成。这些与细胞分化、代谢、记忆的储存等有重要关系。这些功能与RNA二级结构的稳定性,自由能密切相关。常用的计算自由能的方法有热力学微扰法及热力学微积分法等。本文以寻找最小自由能二级结构为目的,给出了RNA二级结构的最小自由能算法,该算法的时间复杂性不超过O(n^4)。

基于最小自由能和协变信息预测带伪结RNA二级结构的迭代化方法

多数RNA分子的结构在进化中是高度保守的,其中很多包含伪结。而RNA伪结的预测一直是一个棘手问题,很多RNA二级结构预测算法都不能预测伪结。文章提出一种基于迭代法预测带伪结RNA二级结构的新方法。该方法在给潜在碱基对打分时综合了热力学和协变信息,通过基于最小自由能RNA折叠算法的多次迭代选出所有的碱基对。测试结果表明:此方法几乎能预测到所有的伪结。与其他方法相比,敏感度接近最优,而特异性达到最优。

最小自由能原理的SUMT方法

用改进的SUMT方法编写的FORTRON程序,对等式约束的化学平衡的最小自由能问题求解,精度优于同类程序,并可用于普通微机。改进的主要部分是强迫等式约束达到一定的精度后,主程序进入收敛判断。

用最小自由能法计算克劳斯反应的平衡组成

本文根据最小自由能原理,提出了计算复杂的气相反应平衡的模型,用以计算克劳斯反应的平衡组成,结果甚好.本文从理论上分析了酸气/空气比率对硫转化率的关系.也对国内类似的计算方法作了评述.

克劳斯法制硫过程中最小自由能应用问题

本文用最小自由能法研究了克劳斯法制硫过程。计算结果与装置实际数据相比,说明最小自由能法可用来计算较精确的酸气燃烧反应产物的平衡组成。计算的COS、CS_2偏低,H_2、CO可能偏高,但相差有限;继后在<700K低温段,用最小自由能法计算出的尾气中H_2S/SO_2远远偏离2/1,说明这一段的克劳斯法制硫过程在很大程度上是受动力学控制的。

基于最小自由能原理的二氧化碳致裂器发热材料危险性研究

二氧化碳致裂器可以突破炸药爆破的部分局限性,从而得到广泛应用,其使用的将液态二氧化碳迅速气化的发热材料,在生产和运输过程中存在一定危险性,很有必要定量研究材料的危险性,为安全生产监管提供参考。以三类二氧化碳致裂器发热材料和黑火药、高氯酸铵为研究对象,基于最小自由能原理,建立热力学平衡态模型,计算、比较其爆轰参数,结果表明:1~#材料产热量大,爆炸威力小,甚至难以维持稳定的爆轰,因而具有较好的安全性;2~#、3~#材料性质相仿,爆炸威力大于黑火药和高氯酸铵。

扩散过程最小自由能减少率的研究

仿照扩散不可逆过程最小熵产生定理的推导方法,对扩散不可逆过程的最小自由能减少率进行了研究,并且将最小自由能减少率与最小熵产生定理进行了比较.为用辅助热力学函数自由能来研究扩散过程提供了有益的参考.

基于堆积协变信息与最小自由能预测含伪结的RNA二级结构

RNA伪结预测是RNA研究的一个难点问题。文中提出一种基于堆积协变信息与最小自由能的RNA伪结预测方法。该方法使用已知结构的RNA比对序列(ClustalW比对和结构比对)测试此方法,侧重考虑相邻碱基对之间相互作用形成的堆积协变信息,并结合最小自由能方法对碱基配对综合评分,通过逐步迭代求得含伪结的RNA二级结构。结果表明,此方法能正确预测伪结,其平均敏感性和特异性优于参考算法,并且结构比对的预测性能比ClustalW比对的预测性能更加稳定。文中同时讨论了不同协变信息权重因子对预测性能的影响,发现权重因子比值在λ1:λ2=5:1时,预测性能达到最优。

基于最小自由能的MTV体系热力学性能研究

基于最小自由能法计算了镁粉/聚四氟乙烯/氟橡胶(MTV)体系反应产物以及绝热反应温度,分析了VITON含量、MT比例、空气以及环境压力对MTV体系绝热反应温度和产物的影响。研究结果表明:VITON的引入对反应体系影响较小;在MT体系中,镁粉含量约35%时绝热反应温度最高;随着MTV体系中参与反应的空气量增加,绝热反应温度逐渐降低,空气质量分数为50%时达到最低,之后略有上升;随着环境压力的上升,绝热反应温度增大,对产物的影响较小。

基于最小自由能法的理想气相反应平衡新算法

针对目前采用最小自由能法计算理想气相反应平衡问题存在的不足,提出了梯度投影-拉格朗日算法。算法中,采用了弱收敛准则作为梯度投影法的收敛标准,并从数学上证明了梯度投影法采用弱收敛条件的合理性和算法的收敛性,基于此,将梯度投影法的计算结果作为牛顿法计算拉格朗日乘数法的计算初值,同时对牛顿法的迭代步长进行了改进,从而解决了牛顿法计算初值选取困难的问题,提高了算法的稳健性和计算速度。算例计算结果表明,该算法的收敛速度快且计算精度高。

火药能量计算的最小自由能方法

一、前言本文对最小自由能原理用于火药能量示性数计算中的牛顿迭代方法作了补充和修改,从而对于含有多种元素、产物中包含气相和凝缩相的任何复杂系统,并当平衡组成的假设中包含了几个实际上不存在的产物以及随便给它一组初始估计。

无机化学中最小自由能原理的教学

针对无机化学教学中经常出现学生对最小自由能原理理解有误的问题,文章借助物理化学的相关知识,用浅显易懂的语言解释了该原理。其关键是对吉布斯自由能变(ΔG)和摩尔反应吉布斯自由能变(ΔrGm)两个不同概念的正确区分。

基于Gibbs最小自由能的两段式下吸式固定床稻草气化过程的模拟研究

本文提出了一种新的稻草资源化利用方案,通过两段式下吸式固定床对稻草进行气化制取合成气,使用基于Gibbs最小自由能的研究方法对该方案各项指标进行预测﹒研究显示:提高气化温度可以提高合成气中H_2和CO的浓度,建议气化反应温度设定为800℃;气化反应器的压力只需要稍微高于大气压,该值取0.12MPa就可达到制取合成气的要求;S/B的取值应根据气化的目的来确定合适的参数;气化过程中有必要加入CaO作为催化剂,CaO/B的最佳值为1.8﹒

最小自由能法计算烟火药剂热值

烟火药剂的热值计算在烟火研究领域有着重要的作用．本文根据最小自由能原理，通过一系列基本假设计算出了体系燃烧爆炸反应后的热值，计算结果与实验衡量数据相吻合，并且程序可通过进一步完善，扩展应用于非理想气体，提高计算精度．

基于最小Gibbs自由能原理的CaO-SiO_2炉渣和Si-Ca金属两相体系平衡热力学模型

基于封闭平衡体系Gibbs自由能最小原理对精炼Si液中杂质Ca的炉渣金属体系建立热力学模型,由该热力学模型得到Si液中Ca的摩尔分数xCa与CaO-SiO2二元渣系CaO的摩尔分数xCaO的关系和文献报道的实验结果吻合良好,即0.3<xCaO<0.4较有利于Si液脱Ca。热力学模型计算结果表明:Si液中Si和Ca的活度分别与SiO2和CaO质量作用浓度的比值符合炉渣金属组元活度之间的关系式,且计算结果比文献报道的数据精度更高。因此,基于炉渣离子分子共存理论的质量作用浓度可与经典的炉渣活度一样表征CaO-SiO2二元渣系组元的反应能力。由建立的热力学模型计算结果确定的反应[Ca]+0.5(SiO2)=(CaO)+0.5[Si]的标准摩尔反应Gibbs自由能变化表达式为r m,CaO G=89 532.7 21.8T(J/mol)。

基于Gibbs自由能最小原理分析CO_2重整CH_4

运用G ibbs自由能最小方法,研究了重整反应器的操作参数(温度、压力、反应气配比等)对CO2重整反应中CH4转化率和产物分布的影响,以及甲烷氧化反应与CO2重整反应间的能量耦合.研究结果表明:反应压力P不变(P=101.325 kPa),随温度升高CH4和CO2转化率增大,在900 K左右产生的H2O(g)的量达到极大值,在1 200 K以上CH4转化率接近100%;反应温度T不变(T=973 K),随压力升高CH4和CO2转化率降低,H2O(g)的选择性略微增加;T=973 K,P=101.325 kPa,原料气中nCH4/nCO2(摩尔比)从0.65增加到2.0时,CH4转化率从85%降到45%,nH2/nCO(摩尔比)从0.77增加到0.95;反应器中加入适量O2,可以提供CO2重整反应所需的能量,同时可调节产物中CO与H2的摩尔比.