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多孔介质中三氯乙烯的非线性吸附-对流-弥散模型 被引量:5
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作者 陆建生 仵彦卿 +1 位作者 马长文 孙承兴 《生态环境》 CSCD 北大核心 2008年第1期28-34,共7页
研究三氯乙烯(TCE)在含水层中的迁移转化规律,对评价其在环境中的影响、预测其在环境中的行为规律及确定相应的修复技术有着重要的意义。TCE在细砂中的等温吸附规律研究采用批试验和模拟柱试验方法。批试验结果采用四种不同的非线性等... 研究三氯乙烯(TCE)在含水层中的迁移转化规律,对评价其在环境中的影响、预测其在环境中的行为规律及确定相应的修复技术有着重要的意义。TCE在细砂中的等温吸附规律研究采用批试验和模拟柱试验方法。批试验结果采用四种不同的非线性等温吸附模型进行拟合。结果显示,Linear-Langmuir-Freundlich(LLF)模型的拟合效果最佳,且该模型能较好地描述表面吸附和分配作用。利用经典对流扩散模型,将以KCl为示踪剂的柱试验结果采用非线性最小二乘法反演模拟柱中的纵向弥散度;利用非线性吸附对流扩散模型,将TCE的模拟柱试验结果采用遗传算法反演吸附参数;结果显示Langmuir等温吸附模型描述柱试验中的吸附模式最好。即批试验与柱实验中的吸附模式是不同的。该结论表明必须重新审视非平衡吸附理论在运移模型中的适用性,以及该理论适用的前提条件。在试验结果和模型反演获得的参数基础上确定的TCE在多孔介质中运移的一维非线性吸附-对流-扩散模型,能够很好地揭示TCE在多孔介质中的运移规律,且模型中的阻滞系数是质量浓度的非线性函数。 展开更多
关键词 三氯乙烯 等温非线性吸附 表面吸附 分配作用 遗传算法 非线性吸附-对流-扩散模型
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典型吸附模型的非线性和线性拟合对比分析 被引量:2
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作者 拦继元 卫旭琴 杨林 《环境保护科学》 CAS 2019年第2期20-26,共7页
为了验证各种典型吸附模型在非线性拟合和线性拟合的条件下,拟合结果是否相同这一问题,文章以沙粒对氨氮的吸附试验为例,对Langmuir和Freundlish吸附等温线模型以及准一级和准二级吸附动力学模型和附热力学Van’t Hoff模型进行了相同试... 为了验证各种典型吸附模型在非线性拟合和线性拟合的条件下,拟合结果是否相同这一问题,文章以沙粒对氨氮的吸附试验为例,对Langmuir和Freundlish吸附等温线模型以及准一级和准二级吸附动力学模型和附热力学Van’t Hoff模型进行了相同试验数据条件下的非线性拟合和线性拟合。结果表明,两种吸附等温线模型和准一级动力学模型的线性拟合相关系数小于对应的非线性拟合相关系数,并且两种拟合所得参数的差距也较大;但是,在准二级吸附动力学模型和Van’t Hoff模型中,情况又有所不同,表现出来线性拟合的相关系数大于等于非线性拟合的相关系数,并且两种拟合所得参数的相对误差小于1%,因此,可将其作为判定线性拟合结果是否合理的一个参考依据。综上所述,吸附模型的拟合应尽量采用非线性拟合,如若采用线性拟合,则有可能会带来较大的误差,从而影响吸附模型的精度。 展开更多
关键词 吸附模型 非线性拟合 线性拟合 砂粒 氨氮
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吸附作用的非线性动力学和热动力学模型
3
作者 陈晓楠 《大自然探索》 1996年第1期82-86,共5页
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... 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。 展开更多
关键词 吸附过程 非线性动力学 热动力学模型 负温效应
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考虑非线性吸附时溶质在有限厚度粘土中的一维扩散解 被引量:5
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作者 谢海建 陈仁朋 +1 位作者 陈云敏 柯瀚 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期376-383,共8页
在采用非线性分段式吸附等温模式的基础上,建立了溶质在粘土中的一维扩散模型,在考虑有限厚度边界及土中溶质背景浓度的条件下得到了相应的解.模型引入了移动边界以说明当溶质在粘土孔隙水中的浓度达到某一较高值后,阻滞因子将发生显著... 在采用非线性分段式吸附等温模式的基础上,建立了溶质在粘土中的一维扩散模型,在考虑有限厚度边界及土中溶质背景浓度的条件下得到了相应的解.模型引入了移动边界以说明当溶质在粘土孔隙水中的浓度达到某一较高值后,阻滞因子将发生显著变化.算例分析表明,该模型和考虑经典非线性吸附等温线得到的结果相差不大,这进一步说明了该模型的合理性.考虑非线性吸附效应对溶质迁移有重要影响.在较高溶质浓度下采用线性吸附等温模式会得到偏不安全的结果.该解相对较简单,并可用于验证各种数值模型、拟合试验数据等. 展开更多
关键词 非线性吸附 简化的吸附模型 溶质扩散 粘土 解析解 有限厚度边界 移动边界
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基于砂粒吸附COD_(Mn)试验的吸附模型非线性拟合和线性拟合对比及分析
5
作者 拦继元 卫旭琴 杨林 《环境保护与循环经济》 2018年第11期22-28,共7页
以砂粒吸附CODMn的试验为例,将试验数据带入Langmuir和Freundlish吸附等温线模型以及准一级、准二级吸附动力学模型和吸附热力学Van’t Hoff模型中,并对这些模型分别进行非线性拟合和线性拟合,再将拟合结果对比分析。结果表明,在Langmui... 以砂粒吸附CODMn的试验为例,将试验数据带入Langmuir和Freundlish吸附等温线模型以及准一级、准二级吸附动力学模型和吸附热力学Van’t Hoff模型中,并对这些模型分别进行非线性拟合和线性拟合,再将拟合结果对比分析。结果表明,在Langmuir和Freundlish模型以及准一级和准二级吸附动力学模型中,非线性拟合与线性拟合所得结果并不一致,表现在非线性拟合的相关系数与其对应的线性拟合相关系数有较大的不同,且非线性拟合与线性拟合所得参数的相对误差也较大,对于吸附模型的拟合建议应采用非线性拟合和线性拟合对比分析后,取相关系数较大的拟合作为其拟合结果。在Van’t Hoff模型中,其非线性拟合相关系数几乎等于线性拟合的相关系数,这两种拟合所得参数的相对误差也小于1%,即非线性拟合与线性拟合所得结果几乎一致,可将其作为判定非线性拟合与线性拟合所得结果是否一致的参考依据。 展开更多
关键词 吸附模型 非线性拟合 线性拟合 砂粒 高锰酸盐指数
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非线性条件下的塔板理论模型和计算机模拟
6
作者 傅厚暾 冯钰锜 +2 位作者 赵俐敏 刘立 陈杰 《江汉大学学报(自然科学版)》 2003年第1期25-27,共3页
以非线性吸附等温线方程Langmuir方程为例,创建了一种非线性条件下塔板理论模型的色谱流出曲线的计算机模拟方法,用此方法模拟非线性条件下的色谱流出曲线,能直观地看到吸附系数和样品量对色谱峰拖尾的影响,此模拟程序用于一些大学的色... 以非线性吸附等温线方程Langmuir方程为例,创建了一种非线性条件下塔板理论模型的色谱流出曲线的计算机模拟方法,用此方法模拟非线性条件下的色谱流出曲线,能直观地看到吸附系数和样品量对色谱峰拖尾的影响,此模拟程序用于一些大学的色谱分析教学,效果很好。 展开更多
关键词 塔板理论 非线性吸附等温线方程 非线性模型 LANGMUIR方程 计算机模拟 吸附色谱分析
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土壤Cr(Ⅵ)在非线性Langmuir吸附条件下的径流流失试验与模拟 被引量:4
7
作者 吴秀杰 童菊秀 谭超群 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期146-152,共7页
针对重金属铬(Cr)污染严重的现象,基于简单的二层非完全混合模型,将降雨时农田土壤与积水整个系统分为混合区及混合区以下两个部分,根据水量平衡原理和溶质质量守恒定律,研究土壤在非线性Langmuir吸附条件下,吸附性溶质Cr(VI)的径流流... 针对重金属铬(Cr)污染严重的现象,基于简单的二层非完全混合模型,将降雨时农田土壤与积水整个系统分为混合区及混合区以下两个部分,根据水量平衡原理和溶质质量守恒定律,研究土壤在非线性Langmuir吸附条件下,吸附性溶质Cr(VI)的径流流失规律。试验模拟的田间地表径流是由降雨引起的,根据降雨期间土壤与雨水相互作用情况,将降雨过程分为4个阶段分别求解进行研究。利用室内模拟降雨-径流试验所得数据进行模拟计算,并通过敏感性分析和模型参数对径流流失量的影响分析,阐明模型参数对土壤中吸附性溶质径流流失规律的影响。研究结果表明:此二层非完全混合模型能预测土壤在非线性Langmuir吸附条件下,吸附性溶质Cr(VI)的径流流失规律。该模型对入渗水溶质与土壤混合层溶质之间的非完全混合系数γ非常敏感,对土壤混合层溶质与地表积水-径流水溶质之间的非完全混合系数α不敏感,对Langmuir吸附方程中的参数B、C也不敏感。其中γ和α对模拟径流流失过程的影响主要作用于降雨前期,而Langmuir吸附方程中的参数B对模拟过程的影响作用于降雨前期,C也主要作用于降雨前期,但对后期的影响比其他参数更大。试验数据显示地表径流中溶质含量很低,说明该次试验中混合层溶质进入地表积水-径流层量很少,而模拟α值很小,与实际情况吻合,同时也说明,土壤中流失的污染物重金属Cr(VI)大多存在于地下排水中。 展开更多
关键词 土壤 重金属 径流 二层非完全混合模型 非线性Langmuir吸附 CR(VI)
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基于微分方程和非线性动力学的水源污染机理分析
8
作者 王文跃 《理论数学》 2023年第6期1783-1791,共9页
河水流经地表时会渗入地下,补给地下水。一旦河流被污染往往在较短时间内导致下游河流或傍河水源受到污染。因此分析河流–地下水系统中有机污染物的对流、弥散和吸附机理具有重要理论意义和社会机制。本文用对流、弥散和吸附的综合微... 河水流经地表时会渗入地下,补给地下水。一旦河流被污染往往在较短时间内导致下游河流或傍河水源受到污染。因此分析河流–地下水系统中有机污染物的对流、弥散和吸附机理具有重要理论意义和社会机制。本文用对流、弥散和吸附的综合微分方程,分析了有机污染物的行为过程。用Linear和Langmuir等温吸附模型结合的双模式函数建立等温非平衡吸附试验模型,用非线性动力学吸附方程描述吸附过程。其次针对一般等温线性吸附模型进行适当优化,对数据进行Matlab最小二乘法数值拟合,借助有限差分法和Matlab软件得出了模型在有机污染物对流、弥散时的解,即污染物浓度与距离和时间之间的关系的三维视图以及污染物扩散逐渐缓慢的结论。 展开更多
关键词 微分方程 非线性动力学 对流、弥散、吸附模型
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污染物在黏土中的非线性扩散特性 被引量:4
9
作者 李振泽 陈云敏 +2 位作者 唐晓武 唐强 勝見武 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2337-2341,共5页
针对溶质运移测试中运移参数提取困难、方法不统一的现状,基于溶质在土粒上的质量分数,定义了一个新的非线性吸附模型;推导了非线性吸附情况下溶质运移的控制方程,并用最小二乘法原理编制运移参数的反演程序;用一维土柱静态扩散法测试Pb... 针对溶质运移测试中运移参数提取困难、方法不统一的现状,基于溶质在土粒上的质量分数,定义了一个新的非线性吸附模型;推导了非线性吸附情况下溶质运移的控制方程,并用最小二乘法原理编制运移参数的反演程序;用一维土柱静态扩散法测试Pb(Ⅱ)在高岭土柱中的扩散特性,用非线性吸附模型成功提取出运移参数.结果表明:非线性扩散理论比线性扩散理论能更好地解释实验现象;Pb(Ⅱ)在高岭土/水之间的吸附特性近似符合Freundlich模型;Pb(Ⅱ)在高岭土柱中的扩散系数为0.0868~0.1058cm2/d,且呈现出随着溶质体积浓度的减小而增大的非线性;土柱扩散法测得Pb(Ⅱ)在高岭土柱中的单层吸附容量为0.00177~0.00236,明显小于Batch法所得的吸附容量;高岭土作为Pb(Ⅱ)的屏蔽材料是可行的,但增加土样的干密度会降低土样吸附污染物的能力. 展开更多
关键词 溶质运移 吸附模型 非线性扩散 Pb(Ⅱ) 高岭土
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煤层气─固界面作用与吸附模型 被引量:4
10
作者 邓英尔 马宝岐 刘慈群 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期24-26,共3页
按照毛细管模型与单分子层作用模型 ,推导了煤层气—固界面作用与煤层渗透性的关系 ;根据煤层气吸附实验资料 ,运用非线性回归方法 ,分别按Langmuir吸附理论和BET吸附理论计算了煤层气吸附规律。实例分析表明 :煤层气—固界面作用的强... 按照毛细管模型与单分子层作用模型 ,推导了煤层气—固界面作用与煤层渗透性的关系 ;根据煤层气吸附实验资料 ,运用非线性回归方法 ,分别按Langmuir吸附理论和BET吸附理论计算了煤层气吸附规律。实例分析表明 :煤层气—固界面作用的强弱与煤层介质的渗透率平方根或煤层介质的孔径大小成反比 ,它揭示了低渗透煤层气解吸困难、开采难度较大的机理 ;BET吸附模型比Langmuir吸附模型能更好地描述煤层气的吸附规律。 展开更多
关键词 煤层气 吸附 模型 解吸 机理 非线性回归
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一维土柱试验的数学模型 被引量:2
11
作者 李功胜 姚德 +3 位作者 秦惠增 杨富贵 刘洪亮 王孝勤 《山东理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2007年第3期1-6,共6页
主要讨论了一维土柱试验模型及其反问题.考虑到溶质在土壤及地下水中迁移的非线性行为,认为通常模型中的阻滞因子应改为与溶质浓度相关的泛函,而零阶产出项应为与时间、空间及溶质浓度相关的非线性项,进而提出了一类新的描述一维土柱试... 主要讨论了一维土柱试验模型及其反问题.考虑到溶质在土壤及地下水中迁移的非线性行为,认为通常模型中的阻滞因子应改为与溶质浓度相关的泛函,而零阶产出项应为与时间、空间及溶质浓度相关的非线性项,进而提出了一类新的描述一维土柱试验的非线性数学模型.对于模型参数的识别问题,给出了两类典型的确定阻滞因子与源(汇)项系数的土柱试验反问题.最后,以淄博张店孝妇河-张冉原状土柱试验为例,应用所建立的数学模型对试验结果做了初步的阐释. 展开更多
关键词 一维土柱试验 数学模型 非线性吸附 非线性源(汇)项作用 反问题
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间歇搅拌釜中非线性吸附过程的一个近似模型
12
作者 林诚 《福州大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 1995年第3期86-90,共5页
通常描述在间歇搅拌釜中固体颗粒吸附过程的数学模型为常-偏微分方程组,本文基于被吸附组分浓度在固体颗粒内的分布为抛物线型的假定,导出了该过程的近似模型,该模型为一常微分方程。用本模型计算了2种类型的吸附等温线的吸附动态... 通常描述在间歇搅拌釜中固体颗粒吸附过程的数学模型为常-偏微分方程组,本文基于被吸附组分浓度在固体颗粒内的分布为抛物线型的假定,导出了该过程的近似模型,该模型为一常微分方程。用本模型计算了2种类型的吸附等温线的吸附动态过程,并与相应的实验数据进行了比较。结果表明,本模型具有形式简单、计算简便且结果可靠等优点。 展开更多
关键词 非线性 吸附模型 间歇搅拌釜 吸附动力学
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非饱和带氮形态转化和运移的有限元模型
13
作者 J.J.Kaluarchchi J.C.Parker 李生彩 《世界地质》 CAS CSCD 1990年第1期118-135,共18页
为了预测同时发生的氮形态的转化和运移,根据迦辽金(Galerkin)剩余加权法和所构成的逆向加权方法提出了一个二维有限元模型。研究氮循环假定了氮形态NH_4^+、NO_3^-、有机氮N和反硝化反应的分馏物之间,氮的硝化作用、反硝化作用、凝滞... 为了预测同时发生的氮形态的转化和运移,根据迦辽金(Galerkin)剩余加权法和所构成的逆向加权方法提出了一个二维有限元模型。研究氮循环假定了氮形态NH_4^+、NO_3^-、有机氮N和反硝化反应的分馏物之间,氮的硝化作用、反硝化作用、凝滞作用和矿化作用为一级比率系数。在假定NH_4^-的吸附为一弗里德里奇(Freundich)型非线性等温线(S=K_dC^p)的同时,还假定溶解于土壤中的NO_3^--N含量在交换场所的吸附作用可以忽略。通过模型分析的结果与所取得的野外数据相比较来验证所提出的模型的精度和正确性。结果表明逆向加权法较之标准加权剩余方法精度和稳定性都有提高。从氮循环动力学上研究灵敏度表明不同的氮形态浓度和累积质量的分布实际上受到硝化反应速率的影响,而分布系数的影响则较小,同样受到非线性函数P的影响也很小。为了评价这种模型在野外实际情形下的适用范围,将有氮排放的排泄区之下取得的地下水氮浓度的数据与数值模拟的结果相比较。在实验误差范围内,预测结果与观测的数据是一致的。 展开更多
关键词 有限元模型 氮形态 形态转化 运移方程 吸附作用 非饱和带 数值模拟 边界条件 反硝化反应 非线性等温线
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非线性多相催化动态模型的理论分析
14
作者 林炳昌 陈诵英 彭少逸 《中国科学(B辑)》 CSCD 北大核心 1992年第7期683-689,共7页
本文讨论了吸附为非线性的多相催化的动态模型,用特征线方法对该模型进行了分析,求得了流出曲线的解析结果,指出了非线性对多相催化动态测量结果的影响,为速率参数及吸附参数在非线性条件下的动态测定给出了计算公式。
关键词 多相催化 吸附 非线性 动态模型
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用同伦方法反演非饱和土中溶质迁移参数 被引量:12
15
作者 崔凯 杨国伟 +1 位作者 李兴斯 李宝元 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期307-312,共6页
非饱和土中溶质迁移参数反演问题可以归结为非线性算子方程的求解问题.将同伦方法引入该问题的求解,通过构造线性同伦将原问题转化为求解同伦函数最小值的无约束优化问题.同时在分析了同伦参数正则化效应的基础上,提出一种两段同伦参数... 非饱和土中溶质迁移参数反演问题可以归结为非线性算子方程的求解问题.将同伦方法引入该问题的求解,通过构造线性同伦将原问题转化为求解同伦函数最小值的无约束优化问题.同时在分析了同伦参数正则化效应的基础上,提出一种两段同伦参数修正方法.即在求解的初始阶段,根据拟Sigmoid函数调整同伦参数, 以追踪同伦路径,保证计算稳定地进行;在迭代的后期,采用与残差相关的同伦参数修正方法,以抵抗观测噪声对求解的影响.数值算例为求解带有平衡及非平衡吸附效应的一维非饱和土中溶质迁移模型参数反演问题, 计算结果表明了该方法的大范围收敛性及较强的抵抗观测噪声的能力. 展开更多
关键词 非饱和土 迁移参数 同伦方法 Sigmoid函数 非线性算子方程 无约束优化问题 大范围收敛性 反演问题 修正方法 观测噪声 函数最小值 求解问题 问题转化 初始阶段 同伦路径 模型参数 溶质迁移 吸附效应 数值算例 计算结果
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Velocity of a Liquid Drop with a Sorption-Controlled Surfactant
16
作者 陈晋南 《Journal of Beijing Institute of Technology》 EI CAS 1996年第2期116+107-116,共11页
The terminal velocity of a liquid droplet settling in a sulfactant solution has been studied for the non-linear adsorption Langmuir frameworks accounting for monolayer saturation and non-ideal surfactant interactions.... The terminal velocity of a liquid droplet settling in a sulfactant solution has been studied for the non-linear adsorption Langmuir frameworks accounting for monolayer saturation and non-ideal surfactant interactions. Most prior research uses a linear adsorption model which cannot capture these effects, The Maragoni migration of a liquid drop settling through a surfactant solution is examined by using Langmuir framework. The solution concentration Ceq is assumed large enough for the surfactant mass transfer to be adsorption-controlled. Langmuir model generates non-linear Marangoni stresses which diverge in the limit of approaching ∝, strongly retarding U'. 展开更多
关键词 Marangoni stresses non-linear adsorption Langmuir isotherm phpsco-chemical hydrodynamics mass transfer dynamic surface tension
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溶液表面张力与浓度关系模型的计算与研究 被引量:5
17
作者 黄雪征 张磊 《计算机与应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第8期991-994,共4页
溶液表面张力和浓度关系模型的正确选择对提高表面张力测定实验数据的计算结果的准确度具有重要的意义。本文首先介绍了非线性模型参数确定的计算原理,然后介绍了表面张力测定实验数据处理中饱和吸附量和分子横截面积的计算方法,通过VB... 溶液表面张力和浓度关系模型的正确选择对提高表面张力测定实验数据的计算结果的准确度具有重要的意义。本文首先介绍了非线性模型参数确定的计算原理,然后介绍了表面张力测定实验数据处理中饱和吸附量和分子横截面积的计算方法,通过VB研制的软件对一组实验数据进行了计算,从理论分析和实例验证2个角度对4种比较典型的模型进行了研究,研究表明:在低浓度区域,适合采用对数模型,在当溶液浓度较高时,适合采用指数模型。本文研制的表面张力计算软件不仅可用于物化实验教学,也可作为研究表面张力和溶液浓度关系的一个计算工具。 展开更多
关键词 模型 非线性拟合 表面张力 表面吸附 分子横截面积 溶液浓度
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应用正交配置法模拟固定床吸附过程 被引量:1
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作者 叶长燊 邢鼎生 王中来 《福州大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 2001年第1期97-100,共4页
建立的固定床吸附模型以固体表面扩散为基础 ,同时考虑吸附剂颗粒内外扩散阻力、床层轴向弥散、非线性吸附平衡和吸附剂形状的影响 .应用非矩阵法构造了权函数分别为W (x) =1和W(x) =1-x ,最大配置点数为 2 0 ,适用于非对称性问题的正... 建立的固定床吸附模型以固体表面扩散为基础 ,同时考虑吸附剂颗粒内外扩散阻力、床层轴向弥散、非线性吸附平衡和吸附剂形状的影响 .应用非矩阵法构造了权函数分别为W (x) =1和W(x) =1-x ,最大配置点数为 2 0 ,适用于非对称性问题的正交配置表 .应用正交配置法求解吸附数学模型 ,并利用文献数值解和文献实验数据检验数值模拟结果 . 展开更多
关键词 固定床 吸附 正交配置法 形状因子 非矩阵法 数学模型 扩散阻力 轴向弥散 非线性吸附平衡
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