FactSage热力学计算在耐火材料抗渣侵蚀性中的应用

商用热力学计算软件FactSage在耐火材料抗渣侵蚀性研究中起到重要作用,因此在耐火材料研究中应用越来越广泛。本文总结了近15年来热力学计算在耐火材料抗渣侵蚀性研究中的应用,重点介绍了耐火材料抗渣侵蚀研究中常用的热力学计算模型,分析了各种模型的原理、特点、适用情景、精确度与局限性,并给出了详细的运用实例。此外,本文介绍了热力学计算与其他方法相结合运用的实例,包含ANSYS、动力学分析、分子动力学模拟等方法,规避热力学计算的局限性,更加全面地分析熔渣对耐火材料的侵蚀行为。最后,本文对热力学计算存在的问题进行了归纳,并基于现有研究现状对其发展前景与方向进行了展望。

理论与计算化学教学中的课程思政

理论与计算化学是本科生和研究生通选的专业课。以课程知识点为线索,深度挖掘了课程在价值塑造、能力培养、坚定信念、家国情怀四个方面的思政元素。通过分享课程思政案例与教学素材,提出思政内容的科学化和学科交叉融合思路,强调学术文献、学位论文在思政教育中的重要作用,为在计算化学相关课程中实现主动思政与三全育人目标提供参考。

基坑降水引发的沉降理论计算及预测研究

为有效掌握基坑沉降变形规律,以基坑所处地质条件为基础,先结合有效应力原理,利用分层综合法计算基坑降水引发的沉降理论值;其次,再以基坑施工过程中的现场沉降监测数据为基础,通过变形预测来佐证理论计算值的准确性。分析结果表明:在基坑沉降的理论计算结果中,沉降理论计算值均不同程度的小于沉降监测值,且随着与降水井中心距离的增加,沉降值具持续减小特征;在基坑沉降的预测研究结果中,所得预测结果的相对误差均值介于2.02%~2.09%,说明ILSO-RVM-CT在基坑沉降变形预测中具有较强的预测能力,且预测结果显示基坑沉降变形后续还会具小速率增加特征,说明基坑沉降变形趋于稳定。

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。

“专创融合”理念下地方高校计算机专业理论课程教学改革路径研究

近年来,随着国家对创新创业教育的重视,越来越多的高校在专业建设、专业课程教学中进行了基于“专创融合”理念的探索与实践。在地方高校计算机专业中,计算机专业理论课程教学是专业人才培养的重要环节,目前仍然缺乏基于“专创融合”理念的这类课程教学改革方案。为了更好地在这类课程教学中开展创新创业教育活动、培养学生的创新创业能力,促进课程教学质量的提升,文章提出基于“专创融合”理念的计算机专业理论课程教学改革路径,为地方高校的理论课程教学改革提供参考。

混凝土梁斜截面抗剪承载力上限值计算理论修正

文章从力学机理和理论推导过程出发,针对混凝土桥梁规范中斜截面抗剪承载力上限值计算理论的不足进行研究,对混凝土梁斜截面抗剪承载力上限计算公式进行分析。通过文献试验数据对比分析,发现现行桥梁设计规范对受弯构件混凝土截面抗剪承载力上限值计算存在一定的局限性,有必要根据实际工程中抗剪钢筋的配置形式对计算公式进行修正,保证斜截面抗剪承载力上限计算的合理性和准确性,为规范使用和工程实践提供了进一步的参考。

《水资源优化配置理论及应用案例》指导下计算机技术在水资源优化配置中的应用

水资源是人类生存发展的重要资源,对人类生命健康、生产生活都具有重要作用。随着人类对水资源开发的不断深入,如何更好地分配、利用水资源已成为社会发展的主题,于是人们将计算机技术引入水资源的监测与优化配置过程中,利用算法构建水资源优化配置模型与系统。《水资源优化配置理论及应用案例》系统阐述构建水资源优化配置模型以及求解的具体方法,为相关从业人员与科研人员提供参考。该书前言部分简单介绍水资源优化配置这一课题研究的背景、现状、意义和研究内容。

基于损伤理论的深井巷道围岩松动圈计算方法

在岩体开挖过程中,岩体内部的许多微小裂隙会发生扩张或者闭合等变化,因此在计算巷道围岩应力场时,有必要考虑岩石材料的损伤特性。损伤理论考虑了岩石材料峰值后的软化特性,结合实际深井工程,验证了在深部巷道围岩松动圈计算中应用损伤理论的可行性和准确性。在围岩弹塑性理论基础上,着重推导了基于Sidoroff损伤模型的围岩应力状态的损伤理论解析解。利用基于Mohr-Coulomb准则的塑性理论以及分别基于Sidoroff损伤模型和双直线损伤模型的损伤理论,对巷道围岩松动圈厚度进行了计算。对比理论计算结果与现场测试数据,发现基于Mohr-Coulomb塑性理论的计算值误差约为19.77%,利用损伤理论得出的松动圈厚度误差仅为6.43%。验证了利用损伤理论对深部巷道软化岩石围岩松动圈厚度进行预测的可行性,且得到的松动圈厚度更接近现场实测值,具有重要的推广意义。

理论物理学家方忠院士团队“拓扑电子材料计算预测”荣获2023年度国家自然科学奖一等奖

2023年度国家科学技术奖共评选出250个项目和12名科技专家。其中,国家最高科学技术奖2人;国家自然科学奖49项,其中一等奖1项、二等奖48项;国家技术发明奖62项,其中一等奖8项、二等奖54项;国家科学技术进步奖139项,其中特等奖3项、一等奖16项、二等奖120项;授予10名外国专家中华人民共和国国际科学技术合作奖。

探索心理生理计算场理论

人类心智工作机制长期以来是脑科学领域的未解之谜,“心理生理计算”理论的提出为探究心智工作机制提供了量化度量的方法,即可以通过采集人体生理参数,借助人工智能和大数据的方法实现对人的心理状态进行量化评估.然而,当前“心理生理计算”理论离全面、客观地认识心智工作机制还存在一定距离.提出一种“心理生理计算场理论”,旨在通过引入物理学场理论的方法,结合“心理生理计算”理论构建客观量化反映人类心理状态动态变化规律的模型,推进精神疾病的分层分类和个性化、精准化诊疗.

理论计算在药物制剂设计中的研究进展

药物制剂不仅关系国计民生,而且也是国家安全和科技竞争的战略重点。理论计算在药物制剂设计过程中发挥了重要作用,有关药物制剂设计中的现代理论计算方法一直备受关注。近年来,随着人工智能等新兴技术的飞速发展,药物制剂的研发模式也逐渐向大数据驱动的智能设计模式转变。首先,阐述了理论计算在药物制剂设计中的重要性。然后,重点探讨了药物制剂设计中理论计算的研究现状,分别对分子模拟、热力学计算和人工智能等方法进行了归纳和总结,深入分析了各类方法的优缺点。在此基础上,讨论了理论计算在药物制剂设计中面临的挑战,并对其未来发展方向提出了展望,有望为药物制剂的智能设计提供参考与指导。

FactSage热力学计算在锌湿法冶炼中的应用研究

为提高湿法炼锌效率,本文通过虚拟仿真计算绘制含锌物料的ε-pH图、优势区图,为锌湿法冶金浸出、焙烧等工序奠定理论基础。本文采用FactSage热力学软件对含有Fe、Cu、Pb、Cd的硫化锌矿、锌焙砂在不同温度条件下的ε-pH图以及硫化锌矿的Zn-S-O三元体系和Zn-Me-S-O四元体系的优势区图进行模拟计算。结果表明:硫化锌矿直接浸出时Zn浸出终点pH值大于Fe、Cu、Pb和Cd的浸出pH值;而锌焙砂热酸浸出时Fe、Fe、Cu的浸出终点pH值小于Zn,Pb、Cd浸出的pH值大于Zn,但Zn的浸出电位均低于Fe、Cu、Pb、Cd的浸出电位;对比2种不同矿物的ε-pH图可直观看出硫化锌矿浸出时Zn稳定区相对于锌焙砂浸出时较小,从而表明锌焙砂的浸出效果更佳,这也间接说明了硫化锌矿处理前需要进行焙烧的原因。硫化锌矿优势区图分析表明温度在873 K时ZnSO开始分解生成ZnO,同时硫化锌矿中的Fe会与Zn结合形成ZnFeO阻碍ZnO的生成,而ZnFeO不易浸出,导致锌浸出率降低,因此,焙烧过程中应尽量减少ZnFeO的生成。

理论计算应用于分子筛酸性表征和催化反应性能评价的研究进展

准确构建分子筛的活性中心特性、限域孔道与催化反应效能间的构效关系,是设计与优化高效分子筛催化剂的关键。理论计算作为实验方法的有力补充,在分子筛催化领域发挥着越来越重要的作用。在概述分子筛的结构和性质的基础上,详细介绍了分子筛的理论计算方法和模型,重点综述了理论计算在分子筛酸性表征和催化反应性能评价中的应用研究进展,并对今后分子筛催化剂理论研究的重点和方向进行了展望。

任意端面螺栓的转矩系数理论计算

螺栓连接是工程建设中常用的连接方式,工业现场常采用紧固力矩值控制螺栓预紧力的方式以保证其可靠性。转矩系数是螺栓紧固力矩与预紧力之间的比例系数,对确定合适的紧固力矩范围至关重要。目前关于转矩系数的研究主要集中在圆环端面螺栓,对其他端面螺栓的研究较少。根据螺栓紧固受力分析,构建了螺栓预紧的力学模型,以极坐标描述螺栓端面内外轮廓的方式,推导出了任意端面螺栓转矩系数的精确计算公式。通过搭建简易转矩系数测量系统,对圆环端面、六角端面、T型端面螺栓进行实验验证。实验结果与理论计算一致,证明了转矩系数理论计算公式的准确性。

水利水电工程生态流量理论与计算方法研究进展

文章梳理了国内外有关水利水电工程对河流的生态影响、水文情势与河流生态相互作用的关系等生态流量理论研究进展,探讨了生态流量相关概念的提出与发展,并在此基础上总结当前生态流量主要计算方法的内容和优缺点,展望发展趋势,以期为我国水利水电工程生态流量标准体系建设与实践提供支撑。

基于“三脑理论”的计算机基础课程思政实施路径探析

为了承担高校在培养学生专业技能的同时兼顾思政教育的育人任务,以交通工程领域的大学计算机基础课程为研究对象,依据“三脑理论”构建课程思政框架,从学生的认知、情绪、行为3个维度出发,聚焦于国家意识的塑造、社会价值的认同和职业素养的提升,详细阐述计算机基础课程在思政育人方面的具体实施路径,使学生的专业技能和思想政治素养得到同步提升。

理论计算指导水杨醛缩氨基硫脲合成实验的改进

水杨醛缩氨基硫脲的合成是应用化学专业综合实验的一部分。本研究以水杨醛和氨基硫脲为原料,在乙酸催化条件下,乙醇中加热回流3h制备,分离产率为75%~90%。为践行绿色低碳化学理念,在理论计算指导下,提出实验改进方案,并通过实验确立改进方案的可行性。改进后,实验以水为溶剂,在室温下反应,通过薄层色谱法监测反应的进程,0.5h后分离产率可达91.0%。本改进实验旨在激发学生对科学研究的探索欲望,增强学生的绿色低碳化学理念和环保意识。同时,基于理论计算指导构建实验改进方案,为其他教学及科研实验优化提供一种可借鉴的方法。

基于图计算的配电网理论线损分层并行计算方法研究

随着配电网规模的不断增大,在理论线损计算等电网分析应用领域,存在计算效率较低的问题。在构建配电网理论线损分析图模型的基础上,提出了一种基于图计算的配电网理论线损分层并行计算方法。该并行图计算方法采用整体同步并行计算模型(bulk synchronous parallel computing model,BSP),能够有效减少大型配电网的潮流计算时间。同时充分考虑配电网多层级的划分,通过分馈线子图并行前推回代潮流计算,能够提高理论线损的分析效率,并且能快速准确地找到网络降损的关键点。最后在IEEE123节点模型上验证了本文提出的模型和算法的有效性。

基于理论计算的全氟己酮灭火系统管网流动特性分析

全氟己酮灭火系统管网的流动特性对于灭火剂喷射时间和状态具有重要影响,进而影响整个系统的灭火效能。本文利用基本工程流体力学模型对全氟己酮灭火系统灭火试验的管网流动进行理论计算,定性分析了管网流动过程的不同阶段,定量研究了各阶段管网压力、流量及灭火剂喷放时间等重要特征参数。研究揭示了全氟己酮灭火系统管网内的流动特性,为进一步开展系统管网工程设计计算提供了理论依据。

动力装置舱内Halon1301灭火剂浓度分布理论计算

为了研究舱室内灭火剂喷射后浓度分布特性,基于集总参数法提出了一种舱室内灭火剂浓度的理论计算方法。选取Halon1301灭火剂,将计算结果与火风洞的试验测量结果进行了对比分析。在此基础上,研究了外界压力、舱内温度、舱内体积以及空气流量的变化对灭火剂浓度的影响规律。结果表明,数值计算的灭火剂浓度随时间的变化趋势与试验结果基本一致,验证了计算方法的有效性;外界压力、舱内温度以及舱内体积对Halon1301体积浓度的影响规律基本一致,当压力、舱内温度或者舱内体积增加时,Halon1301的体积浓度数值会减小,但峰值持续时间会增加;但与之不同的是,空气流量的增加不仅减低了Halon1301的体积浓度,同时降低了体积浓度峰值的持续时间。研究成果可为动力装置舱内灭火系统设计提供一定参考。