基于MetCal的铜阳极炉精炼过程热力学仿真分析

基于所构建的铜阳极炉精炼过程热力学仿真模型及系统,计算了某典型阳极炉精炼生产工况,验证模型热力学分析的可行性,进而考察气料比(R_(GF))、石英熔剂率(R_(Flux))和精炼温度(t)等工艺参数对产物组成及杂质分配行为的影响。结果表明:提高R_(GF)、R_(Flux),可在一定程度上改变精炼渣组成,改善杂质入渣脱除效果,但因精炼渣量较小,除Co和Cr外其他杂质元素的实际入渣脱除率变化不大;提高温度对产物组分影响不大,但会降低杂质的脱除效果。综合工艺参数对阳极精炼过程的影响规律,得到的较优工艺参数为R_(GF)为22 m^(3)/t,R_(Flux)为0.16%,t为1200℃。在此条件下,铜液的Cu品位、S含量和O含量分别约为99.39%、0.0065%、0.17%。

X-Mind思维导图在化工热力学课程中的应用

化工热力学是化工类专业的主干课程,是化工过程研究、开发和设计的理论基础。由于该课程概念严谨且理论性强,包含了众多的数学公式以及抽象的概念,学生在学习过程中很难将各个分散的知识点联系起来,处理问题时缺乏整体的思维框架,从而在学习中存在很大的困难。思维导图具有提高记忆力、优化知识结构以及方便复习总结等一系列优点,使用X-Mind软件制作化工热力学课程思维导图,可以在教学中充分锻炼学生由点向面发散思维的能力,有效激发学生对于课程学习的兴趣,同时通过关联行业企业真实案例、大学生创新创业项目等与课程相关知识点,引导学生从课本走向实践。

MOCVD热力学分析软件的开发

报导了最新开发的MOCVD热力学分析软件———MOCVDTA,它是一个采用目前比较先进的VCS算法对MOCVD的稳态系统进行单参数及双参数模拟分析的软件。介绍了其功能、特点、使用方法以及适用条件,并且以AsH系统及GaAsCH系统为例进行了模拟,得到了很好的模拟结果。

天然气制氨过程模拟及热力学分析软件开发(Ⅱ)——全过程的模拟及热力学分析计算

本文利用Micro-FLOWSTAAP软件对某天然气制氨过程进行了模拟及热力学分析计算。模拟计算结果与设计数据相吻合。热力学分析计算找到了有效能损失的部位、大小和原因,为进一步降低合成氨过程能耗指出了方向;计算表明合成气和蒸汽动力部分有效能损失占全厂有效能损失的绝大部分,分别为45.6％和41.7％。整个过程的有效能效率为52.5％。

无机物及化学反应热力学计算软件

在建成的无机热力学数据库和水溶液热力学数据库的基础上，利用ＦｏｘＰｒｏ数据库管理系统的数据检索和查询功能以及Ｃ＋＋语言的计算功能，编制了一套热力学计算软件．该程序可完成任何温度下气、固体和水溶液中离子、分子和化学反应（电极反应）的热力学计算等．程序可自动检索库中的数据，用户可通过键盘输入缺少的数据或修改已有数据，可自动配平化学反应（电极反应）方程式，可自动生成水溶液中分子的电离反应．程序设计简单，代码少，运算速度快，计算结果准确，通用性较好．

Kinchem软件在材料热力学与动力学教学中的应用研究

信息技术的飞速发展促进了智慧教育的兴起,专业化的智慧教育有助于培养专业化的创新人才,Kinchem软件是网络信息技术与教育行业融合的专业化教育产物,将这一手段应用在教学过程中,有利于提高学生的动手动脑、自主学习和专业英语能力,并提升课堂效率。本文将具体探讨Kinchem软件在材料热力学与动力学教学中的应用,为相关课程的教学提供参考和指导。

基于Origin 7.0软件非线性拟合白浆土胡敏酸吸附Zn^(2+)的热力学过程

基于Origin 7.0软件,非线性拟合热力学吸附过程不仅能够简单、准确得出热力学参数,且能将拟合效果直观表达出来。采用白浆土胡敏酸作为吸附剂,对Zn2+进行了热力学吸附过程的研究,并结合Origin 7.0软件对吸附规律进行了2种方式的拟合描述。结果表明:3个温度(293、303、313 K)条件下,热力学等温线存在共性,较低Zn2+平衡浓度范围内,吸附曲线近似直线上升,而随浓度继续升高,吸附曲线上升程度减缓,随后渐趋平衡。相比较而言,随温度升高,胡敏酸对Zn2+的吸附量逐渐增加,提升效果尤以高初始浓度条件下为最佳。运用Origin软件对热力学曲线进行拟合,可见Langmuir在描述两者间吸附规律的效果为最佳。同条件下,Origin自定义参数拟合的效果要优于软件自带方程。

冶金热力学计算软件的开发

在冶金热力学研究中,一般会碰到很多热力学数据及其计算分析,为快速精确地进行热力学计算,利用VC++语言的计算功能,研制了基于数据库信息的冶金热力学计算软件。软件数据库中存储了冶金研究中常用物质的热力学性质参数供用户使用并且该数据库可根据用户的需求进行扩充。用户可利用数据库中热力学数据进行冶金过程反应的热力学计算,得到如反应吉布斯自由能、反应热及反应平衡常数等基本热力学参数并将计算结果生成数据文件作为绘图软件的输入。

热力学仿真软件CyclePad在实际热力系统中的应用现状及展望

概述了热力学仿真软件CyclePad的发展过程及应用领域,并介绍了其在实际管网系统中的分析和应用。指出了软件的优势、应用条件和待开发完善的方向。该软件简单、容易操作,可以非常方便地进行热力系统的仿真和多个工况的模拟,适合于快速为设计人员提供参数设计,可以在工程领域及教学中大力推广。

基于开源软件的热力学循环PBL实验模块设计

热力学循环是实现热功转换的重要途径,为学生分析和解决能源转化与利用的工程实际问题提供重要的理论基础。受客观条件制约,热力学循环实验在传统教学模式下很难开展,限制了学生对理论知识的理解和工程素养的提升。通过使用PYroMat开源软件取代传统、重复的物性查表操作,进行了基于问题学习法(PBL)的实验模块设计,学生通过编写程序可以灵活地进行多种循环构建,实现开放性的实验探索。该实验模块能够使学生投入更多精力到热力学循环性能分析中,激发其学习兴趣和探索精神,推动传统工科课程的“智能+”建设。

数据中心热管空调系统仿真研究——基于热力学模拟软件CYCLPAD

降低数据中心冷却系统能耗,已成为节能减排的迫切要求。热管自然冷却是降低这一能耗的有效方法之一。根据数据中心负荷的特点,利用热力学模拟软件CYCLEPAD建立了数据中心热管系统的仿真模型,以湖南常德某IDC机房(111°39′E,29°00N)72台背板热管空调为对象,进行了全年能耗计算,与机房使用传统的空调系统进行了对比分析,结果表明,采用背板热管用电量节省了26%。并根据全国主要城市的使用时间计算了使用热管空调系统的节能率。为热管技术是在IDC机房推广与能耗分析提供参考。

地球化学软件PHREEQC在湿法冶金计算热力学中的应用

以加氢脱硫废催化剂中复合氧化物Ni Mo O_4的酸碱水溶液稳定性为例,采用PHREEQC软件进行了水溶液热力学模拟计算,介绍了PHREEQC软件的计算过程、计算原理、计算步骤及结果分析,并与传统手工算法进行了简单对比。相对于传统手工数学计算方法,PHREEQC具有计算效率高、简单灵活、可解决极复杂多元多相热力学问题等优点,对湿法冶金热力学分析有很大帮助,值得在湿法冶金热力学研究方面推广应用。

多元超合金热力学计算软件系统

本文设计了多元超合金中液相,fcc,bcc和hcp四种溶体相的摩尔自由能及其活度的软件系统,其中包括一个复盖18种元素的二元合金热力学数据库。使用时,用户只要输入合金相的成分,相结构和温度,即可得到所需的计算结果。

基于热力学模型法的天然气水合物预测软件设计与应用

在一定的温度和压力条件下,天然气和液态水会在油气开采、试油、储运、加工等过程中形成天然气水合物,若不及时处理,会严重影响正常的生产作业。针对长庆油田在试油过程中地面管道易形成天然气水合物的实际情况,对常见的天然气水合物形成的预测模型进行了优选,选用热力学模型法预测水合物的生成条件,采用ACCESS数据库和Microsoft Visual Studio 2008进行编程,大大缩短了软件的开发周期,提高了软件的性能。使用该预测软件在川庆钻探井下作业公司进行了13口井的现场试验,预测结果和实际情况相比较准确率达到90%以上。以苏东59-C2井为例,演示了操作界面,界面清晰简单,方便操作,说明该软件达到了实际生产中的需要。

基于PHREEQC数值模拟软件的方解石热力学溶蚀机理及控制因素

方解石溶蚀机理及其控制因素讨论是岩溶"碳汇"作用的基础,也是重要的理论依据,对其研究必不可少。通过理论分析和数值模拟结果得出如下结论:影响方解石热力学溶蚀速率的主要因素是温度、离子浓度和二氧化碳分压。温度升高,离子浓度增大,二氧化碳分压增大,方解石的溶解量和溶蚀速率随之增大。

510L汽车大梁钢低熔点夹杂物形成的热力学及其控制研究

结合某厂510L汽车大梁钢生产试验,通过Factsage6.2热力学软件计算SiO_2-Al_2O_3-CaO-MgO四元系的相图以及低熔点区,探讨了SiO_2-Al_2O_3-CaO-MgO系低熔点夹杂物生产条件以及钢液成分控制范围。结果表明,若使510L汽车大梁钢夹杂物成分控制在Si O2-Al2O3-Ca O-（5～10%）Mg O系低熔点区域,夹杂物目标成分为0～5.8%SiO_2、43.5%～53.1%CaO、40.2%～55.9%Al_2O_3和5%～10%MgO。与之平衡的钢液中铝含量为0.010%以上,钙含量〉12×10-6,氧含量在0.000 5%以内。

含钛矿物加碳氯化反应的热力学分析

运用HSC软件对含钛矿物加碳氯化的多元、多相、多反应的复杂体系进行了还原平衡组份的计算与分析.热力学计算表明,一定组成的含钛矿物在200℃的较低温条件下可完全转化为四氯化钛.在理论配比条件下,含钛矿物均可完全反应.在800～1600℃的温度范围内,反应的产物均为气相.平衡组份的计算结果能够反映含钛矿物氯化的工业生产实际,为进一步优化含钛矿物加碳氯化还原反应的工艺提供了依据.

GH3625合金中析出相的热力学计算

利用JMatPro金属材料相图与性能计算软件和相应的镍基高温合金数据库,计算GH3625合金中析出的平衡相,研究不同合金元素C、Al、Ti、Fe质量分数的变化对主要析出相的影响,并分析各相的析出规律.结果表明:GH3625合金中的主要平衡相有γ相,Ni_2M相,μ相,δ相,γ′相以及3类碳化物相(MC、M6C、M_(23)C_6);C质量分数的增加使3类碳化物的析出温度和最大析出量显著提高,但当C质量分数大于0.04%时,MC的析出温度无显著变化;Al、Ti质量分数的增加对γ′相的析出规律有明显影响,且Al的影响明显大于Ti;Fe质量分数升高对M6C、M_(23)C_6相的析出温度影响显著,分别下降115、102℃,但对碳化物的最大析出量无明显影响,随Fe质量分数的增加,Ni_2M相的析出温度下降82℃,析出量减少31.28%.

15Cr系高铬铸铁组织特征的热力学分析

利用Thermo Calc软件对不同铬碳比的15Cr系高铬铸铁凝固过程、平衡相数量及其组成进行了查证和计算,在此基础上揭示了该类铸铁的组织特点及其影响因素。结果表明,15Cr系高铬铸铁的铸造工艺性能和平衡相数量及其组成均可通过铬碳比这一指标进行调节,而影响其二次碳化物析出和共析转变过程的主要因素是冷却条件;铬碳比的选择应根据高铬铸铁的服役条件而定。Thermo Calc软件预测结果与实际情况基本上相符,结论可用于指导该类产品的研究与开发。

基于AMESim的闭式液压系统动态特性与热力学分析

为研究某闭式液压转向系统的动态特性并进行热力学分析,建立该液压转向系统的仿真模型及热液压模型。结合设计要求及现场试验,研究液压泵流量、溢流阀压力以及系统负载对转向特性的影响,并对转向液压缸两腔压力进行对比分析。结果表明:较低的流量输出可减小液压冲击,过高的负载会产生较大的液压冲击,加入蓄能器能大幅改善液压缸工作压力的稳定性。通过建立的热液压模型,对系统的温升过程进行了仿真分析,结果表明:溢流阀设定压力对液压缸温升影响较大,应根据负载实际情况设定合适的溢流压力;负载的增加导致液压油温度升高,进而造成溢流损失、液压缸内泄漏增加以及管路摩擦力上升,在实际中应避免系统工作在极端负载状况。通过现场试验,完成了系统参数的重新匹配,改善了液压系统动态特性,同时使得油温大幅下降。研究结果为闭式液压系统动态特性及热力学设计提供了参考。