“密粒”气固缩核反应平推流反应器模型

气固反应是化工过程常见而重要的反应。恰当的反应器模型能够简化反应器设计,提高效率。本文首次建立了“密粒”缩核反应平推流反应器的设计模型,并分析了一工业数据,结果表明,高度计算值与文献值相差20%,可见,当前模型能够指导反应器的设计,为反应器设计、操作优化提供支撑,具有重要使用价值。

行波磁场净化液态金属时矩形管及三角形管内夹杂物去除效率的理论解析

采用活塞流及轨线模型，对行波磁场净化液态金属时，三角形及矩形管中夹杂物的去除效率进行了理论分析，找出了提高夹杂物去除效率的途径；对两种形状管的夹杂物去除效率进行了比较；

纳微米聚合物驱油室内实验及数值模拟研究

用模拟污水配制了纳微米聚合物溶液,在未膨胀和预膨胀条件下,进行了室内封堵实验。结果表明,纳微米聚合物可顺利注入储层,膨胀后可以有效地封堵高渗透层,在一定压力下发生突破和运移,可实现逐级封堵。根据纳微米聚合物驱油渗流特点,建立了三维三相三组分纳微米聚合物调驱数学模型。考虑到对流扩散和调驱渗流特性,采用隐压、显饱、隐浓的差分方法求解该数学模型,并编制了相应的数值模拟软件。在大庆龙虎泡油田纳微米聚合物驱油矿场试验区进行了数值模拟研究,优化了注入参数,实施后达到了增油降水和提高采收率的目的,与数值模拟预测指标基本符合。

不同布水方式下水平潜流人工湿地水动力学机制研究

通过6种布水方式(一般推流、多向入流、部分回流、波流、对角流、多点进水),进行了水平潜流人工湿地的脉冲示踪剂试验研究,获得其水力停留时间概率分布密度曲线。分别用4种不同概率分布函数(正态分布、对数正态分布、卡方分布、瑞利分布)对其水力停留时间的概率分布密度进行拟合分析,结果表明:对数正态分布的拟合效果最好。将对流扩散模型和连续反应器模型用于示踪剂的迁移过程模拟,结果表明:连续反应器模型比较适合模拟部分回流式布水方式,对流扩散模型则能够较好模拟其他5种布水方式。考虑多向入流和多点进水的示踪剂浓度叠加作用,进一步利用基于对流扩散机制的叠加模型进行示踪剂迁移过程模拟,结果表明:基于对流扩散机制的叠加模型能够较好模拟多向入流、多点进水类型的水平潜流人工湿地。

反应器理论在复合垂直流构建湿地水流流态研究中的应用

运用反应器理论研究了一种新型的复合垂直流构建湿地系统 (IVCW )的水流流态 ,由示踪剂试验得到水流停留时间分布 (RTD) ,从而确定了IVCW在水力负荷为 2 0 0～ 80 0mm/d时 ,停留时间为 1 9～ 3 5h ,并由RTD曲线的特征值确定IVCW的水流流态介于理想推流与完全混合流之间 ,同时应用离散流模型 ,不仅较好地模拟了IVCW的实际水流流态 ,还得到了水流的Peclect准数在 1 1～ 1 9之间 .

输气管道置换过程气体混合的影响因素分析

介绍了采用Taylor混合平推流模型建立输气管道气体混合规律数学模型的建模过程,基于国内外10条输气管道的运行数据,研究表明混合系数对输气管道置换过程混合气体浓度有较大影响,而弯头和管壁粗糙度对混合系数有一定影响。其中,弯头对输气管道(长度大于100km)气体置换混合系数的影响很小,输气管道越短,弯头数量对混合系数影响越大;管壁粗糙度对混合系数影响很小,混合系数随管壁粗糙度的增加而略微增大。管壁粗糙度增加7倍,混合系数平均增加仅2.6%。

微生物烟气脱硫的生物膜系统动力学模型研究

为了研究生物滴滤塔净化废气中SO2的脱硫机制,文中应用Deep-Biofilm理论和微生物生长动力学方程Monod建立了生物膜脱硫系统的扩散-反应动力学模型,并结合平推流模型对整体塔器的脱硫过程进行了模拟。应用Matlab计算机编程语言对空塔停留时间、进口SO2质量浓度、填料比表面积、递增式进气和稳定式进气等因素对脱硫率的影响进行了数值模拟。与实验结果比较后发现模拟值和实验值吻合良好、日趋重合,证明了该模型的合理性,实现了微生物烟气脱硫技术实际脱除过程的模拟研究。

三池交替工艺的污泥分布规律研究

三池交替工艺的污泥分布特性是由其独特的运行方式决定的。通过分析建立了三池交替工艺的污泥推流模型,根据该模型能掌握任一时间的污泥分布状况。在系统的周期运转过程中污泥分布最终会达到稳定状态,并具有周期重现性,边池的平均污泥浓度远高于中间池。模型算例表明,排泥对污泥分布影响甚微,延长主体段时间或者缩短过渡段和沉淀段时间均可以明显改善污泥分布的不均匀性;在计算污泥负荷和排泥量时需采用反应有效系数加以修正。

填料塔内液相轴向返混研究

本文报导了应用非理想脉冲注入-两点检测技术,以0.1N NaCl溶液作示踪剂,用电导法测量示踪剂的停留时间分布曲线。采用优化加权矩量法估计模型参数,应用最小二乘多元线性回归得到计算Pe_d的关联式:彼克列数Pe_d与液相流速关系较大,与气相流速关系甚小。最适用的模型仍是以彼克列数(Pe=(UH)/D)为参数的扩散活塞流模型。

吸附反应器动态特性的研究

针对反应速率方程为γ_A=k_1c_A^m-k_2c_B^n的非瞬时可逆均相反应A(?)vB、液相反应或浓度很稀的气相反应和反应物A或产物B瞬时非线性Langmuir吸附的情况,研究了反应和吸附相结合的吸附反应器之动态特性.建立了平推流固定床吸附反应器的动态模型,通过数值解法获得了反应物阶跃和方波输入时,吸附反应器出口的动态响应曲线.研究结果表明,吸附反应器无需附加净化步骤就能获得高纯度的产物;吸附反应物时,反应转化率降低,吸附产物时,反应转化率提高.并讨论了吸附平衡常数和反应速率常数对吸附反应器性能的影响.

裂缝地层漏失规律研究

本文根据地下裂缝的漏失特性,建立了地下裂缝漏失规律的数学模型,并导出了各种流体在裂缝中的流动规律。根据流动规律可以定量分析和计算漏速或漏失量与压差、裂缝尺寸、钻井液流变性能等之间的关系,这对优选优配堵漏剂的性能,选择合理的堵漏方法,提高防漏堵漏的成功率具有重要的指导意义。

贵州高灰熔点煤气化特性研究

选取贵州典型高灰熔点煤种老矿中煤,在柱塞流反应器中进行气化特性研究,在未反应碳缩核模型以及动力-扩散模型两种气化反应动力学模型的基础上,建立了相应的一维柱塞流气化小室模型.结果表明,当反应温度从1 200℃上升至1 500℃时,CO2的体积分数下降约15%,CO的体积分数上升约16%,H2的体积分数上升约2%,碳转化率上升约20%;在相同温度下,水煤浆浓度增加5%,CO的体积分数约增加3%,H2的体积分数约增加0.5%,碳转化率下降约1.5%,气化模型计算结果与实验结果吻合较好.同时建议在实际气化炉运行过程中,应提高水煤浆浓度,以保证碳转化率同时尽量提高合成气有效成分.

螺旋升流式反应器的流态特性及流动模型研究

通过示踪试验以及计算流体力学软件Phoenics3.6对SUFR系统单元反应器的流态特性以及流动模型进行了研究。结果表明,SUFR反应器兼有推流与全混流的特点;SUFR单元反应器内的水流以螺旋方式行进,有助于反应器形成推流特征;SUFR单元反应器内的流动模型可以看作8个单元反应器串联而成,其中推流单元反应器与全混流反应器间隔排列,推流流态的容积占有率约为63%,其推流特征较为明显。

PF曝气池活性污泥及底物浓度的分布规律

在推流式曝气池中 ,底物浓度沿程逐渐降低 ,而活性污泥浓度在曝气池前部会逐渐升高、在后部有可能会呈下降趋势。根据细菌在不同生长阶段的增殖动力学方程 ,可建立活性污泥及底物浓度的沿程计算模式 ,并可通过这一系列数学模式确定曝气池中各生长阶段的起讫点。

广域网加速网关设计与实现

针对广域网带宽限制和高延时特性给企业信息化应用带来的问题,对广域网加速技术进行研究,从传输层和应用层的角度出发,采用分层框架结构,基于epoll事件驱动机制的数据传输模型及滑动窗口的流量控制机制,设计并实现广域网加速网关(AccGw)。AccGw采用私有的数据包格式,以加速插件形式提供数据压缩、数据缓存、协议优化等多种数据优化及应用优化技术,为不同加速应用开发提供统一的支撑平台和接口支持,方便系统横向扩展。基于AccGw方法扩展TCP协议、Exchange邮件服务、FTP协议和HTTP等加速插件,为相应应用提供加速。实验测试表明:加速网关具有良好的性能和加速效果,能支持大量并发用户和获得较大的吞吐量,可满足中、小型企业加速应用需求。

洞塞消能的数值模拟

应用标准k-ε双方程模型对洞塞消能工进行了数值模拟计算。数模的结果与试验结果和经验公式计算的结果很相近,误差小于5%。这说明应用标准k-ε双方程模型计算洞塞消能是可行的。在验证的基础上,用数模对洞塞消能工的布置进行了优化,并给出了各级洞塞布置的最短距离。

双相中空纤维膜的氧渗透模拟计算研究

采用相转化/烧结技术制备了致密的Bi1.5Y0.3Sm0.2O3-La0.8Sr0.2MnO3–δ双相复合陶瓷中空纤维膜.所得的中空纤维膜具有非对称结构,靠近膜管内表面部分是指状孔结构,而靠近膜管外表面则是非常致密的结构.中空纤维膜的内部尾端的氧气含量与膜管内外的氧分压、纤维膜的长度等有很大的关系.由于随着氧气的渗透,膜管内的氧分压沿轴向是增大的,可以将膜管均分为n段,采用活塞式流动模型结合Wagner氧渗透理论对双相复合中空纤维膜的氧渗透过程进行了模拟,模拟结果和实测的相符合,对于估算膜组件的氧气生产能力具有很好的指导意义.

静压开口管桩沉桩过程模型试验及数值模拟

利用侧面透明的模型箱和铝管半模桩模拟开口管桩在砂土中的沉桩过程。利用高分辨率数码摄录设备观察土塞形成的3个阶段,分析土塞形成的力学机制。在模型试验基础上,通过二次开发颗粒流程序PFC2D对沉桩全过程进行离散元数值模拟。结果表明,PFC2D能够模拟开口管桩从开始刺入砂土到形成土塞并最终呈现闭口管桩性态的整个过程;通过定性研究开口管桩在沉桩过程中土塞的形成演化规律、桩土接触面、土颗粒细观组构变化以及砂土颗粒运动规律等,从细观尺度出发探讨开口管桩沉桩过程中砂土的变形机制和土塞的形成机制。

垂直管道中塞状流的模拟

运用简化的硬球模型模拟垂直管道中的塞状流. 固相行为通过跟踪离散颗粒的运动轨迹处理,气相运动由局部平均的NavierStokes方程处理,气固两相间的耦合作用服从牛顿第三定律. 每个颗粒的运动过程被分解为颗粒间相互碰撞的过程及流体对其悬浮的过程. 该模型定性地模拟了垂直管道中的塞状流,即在细而长的管道中,颗粒形成沿管道运动的塞状物,且塞状物的运动速度独立于塞状物的长度,但随着气体速度的增加而增加.

钝体稳定煤粉火焰的一维数学模型研究

本文在大量实验研究的基础上提出了钝体稳定煤粉火焰的一维数学模型.数值计算表明,由该模型计算出的温度分布与相应实验中测得的温度分布符合较好.1 实验分别进行了正三角形钝体燃烧器、流线体燃烧器和直流式燃烧器的燃烧实验.其喷口截面积均为16×32cm,结构如图1所示.燃烧器安装在燃烧实验炉头部,与之一起构成突扩通道燃烧室.实验主要设备是小型卧式热态试验台,燃烧室横截面积为0.35×0.5m^2.沿燃烧室轴线方向布置有11个测量孔.实验台配有专门的点火油系统.