Determination of superheat limit of liquids using fluctuation theory

The theoretical superheat limit of liquids in homogeneous nucleate boiling is determined. A new hypothesis to define the superheat limit is proposed on the basis of the fluctuation theory in statistical thermodynamics. Using Gibbs canonical and grand canonical ensemble formulas, the superheat limit are derived. The numerical results are in good agreement with those in literature.

加压下液体过热的亚稳态

本文用液滴悬浮法测定了十四种碳氢化合物在加压情况下的过热极限，并经筛选由ｍｖｄＷ方程对过热极限进行了预测。

正烷烃-表面活性剂-水的乳状液过热极限的研究

采用液滴注射法测量5种正烷烃(C6-C10)-表面活性剂-水制成乳状液的过热极限温度。结果表明,乳状液的过热极限温度随着表面活性剂含量增大而降低,含量大于某一数值后,过热极限温度趋于稳定。说明吸附在界面上的表面活性剂有利于沸腾核的形成。另外,随着乳化时的起始水油比例增大过热极限温度随之升高。

流体亚稳定状态和理论极限过热温度

本文将分子平均自由程的概念引入流体亚稳定状态和理论极限过热度的分析研究,根据分子平均自由程和流体表面张力等特性,分析了气泡生长与分子直径、表面张力的本质关系,得出了流体的理论极限过热温度为其临界温度的结论。

液体过热亚稳态极限的计算

根据分子理论，讨论了纯物质亚稳态机理．从立方形态方程导出液体过热极限的计算公式．应用该公式计算了４０种液体的过热极限，并与实验值进行比较。

纯烃物质的过热与过减压极限

比较了状态方程法、分子聚集理论、动力学理论和涨落理论等几种计算物质过热度的方法 ,计算了纯烃物质在常压和加压条件下的过热与过减压极限。结果表明 ,RK状态方程对多数纯烃物质具有较好的准确度 ,而涨落方法对于轻烃准确度较高。以甲烷和丙烷为例给出了过热极限和过减压极限的典型计算结果 ,分析了可能使液体达到过减压极限的储存条件。

经典理论对超急速爆发沸腾的适用性

分析了难以用经典热力学、动力学理论求液体极限温度的原因,指出了三种汽泡形核率公式的异同点及适用条件,分析表明常规沸腾汽泡压力公式及经典汽泡动力学理论因其过多的理想化假设和简化而不适用超急速爆发沸腾。

液氦极限过热度计算方法比较

利用预测液体极限过热度的经验公式,对液氦的极限过热度进行了计算,对各种方法进行了比较与分析;指出采用涨落理论所导出的公式对液氦极限过热度所进行的预测具有实践上的意义和价值。

利用密度涨落确定均质核化中流体的极限温度

应用统计热力学巨正则系综的密度涨落理论 ,提出了确定均质沸腾中液体极限过热度和均质凝结中蒸汽极限过冷度的方法。以水及水蒸汽作了不同压力下的相关计算 ,得出了蒸汽凝结机制较沸腾机制复杂得多的结论 ,并推测出动力学影响是蒸汽凝结不可忽略的重要因素。

柴油掺水乳化油液粒燃烧模型探讨

从燃烧过程中的扩散方程、能量守恒方程、质量守恒方程出发，导出了掺水乳化油液粒的燃烧模型，并提出了根据过热极限温度来判断微爆效应的方法。通过以２１０５柴油机为例进行计算，说明该模型计算所得燃烧过程参数可用来解释发动机性能试验所测结果。

超临界锅炉高温过热器T91钢管爆管分析

通过宏观分析、化学成分、显微组织、常温和高温力学性能、扫描电镜分析等试验手段对某电厂超临界锅炉高温过热器出口T91钢管爆裂的原因进行了分析。结果表明:由于管材组织严重老化、力学性能下降,以及短期过热等因素共同影响,钢管在超温过热环境下运行导致管壁承受的应力超过了其屈服极限,从而在相对薄弱的向火面处发生开裂。

纯物质亚稳态机理的研究及液体过热亚稳态极限的预测

This paper discusses the mechanism of metastable behaviour of pure substances fromthe theory of molecular aggregation, and derives the calculating formula of superheat limitsof liquid from the equation of state for molecular aggregation. The superheat limits of liquidfor more than 40 pure substances at normal pressure are calculated and compared with theexperimental data. The predicted results show that the proposed equation is fairly fitted theexperimental data.

利用密度涨落理论确定均质沸腾中液体的极限过热度

利用统计热力学密度涨落理论确定了均质沸腾时液体的极限过热度及汽泡的临界半径。以水为例作了不同压力下的相关计算，并讨论了一些重要概念。

用分子相互作用模型预测纯液体的均匀核化过热极限

采用液滴上升法测定纯液体的气泡均匀核化过热极限值，并用分子相互作用模型计算了９种纯液体的过热极限值；计算结果与实验。

微乳液的制备及其过热极限的测定

采用测定电导的方法，确定了30℃时正庚烷／正丁醇／Span80＋Tween80／水体系，κm（质量比，正丁醇／Span80＋Tween80）=0．5、1．0和2．0的微乳形成的范围，并绘制成微乳液拟三元系统的相图。基于此，用气泡柱法分别测定了κm=0．5、1．0；ωe（质量比，乳化剂／正庚烷）=0．1～0．9不同条件下刚形成微乳和增溶水量最大时微乳之过热极限。实验表明，微乳液的过热极限几乎不随增溶水量而变，这与乳状液过热极限随增溶水量增大而升高存在明显的不同。本文还测定了在ωe=0．4，κm=0．5时，辅助乳化剂（醇类）分别为正丁醇～正辛醇微乳的过热极限，发现随着直链醇的碳原子数增加而微乳液的过热极限也随之升高。

过热液体的热力学理论

应用热力学稳定性条件 ,推导得到了二元混和物的稳定性极限条件 ;并把稳定性极限条件应用于三种状态方程中 ,从而得到了其相应的 Spinodal曲线 ;且由 RK方程得到的 Spinodal曲线与实验数值符合较好 ,因此进行正烷烃类混和物的过热极限的热力学理论预测时 ,应选用 RK方程。

普遍化的对应状态法预测混和物的过热极限

根据普遍法的对应状态原理,建立了预测多元混和物的过热极 限温度的理论方法。用此法预测了6种二元混和物的过热极限温度, 理论值与实验值及动力学理论预测值都符合很好。

基于定量构效关系预测烃类物质及其衍生物的过热极限温度

采用定量结构-性质相关性原理(QSPR)对烃类有机物及其衍生物的过热极限温度(SLT)进行研究,实现了通过分子结构预测过热极限温度的过程,通过遗传算法(GA)筛选出与过热极限温度关系最为密切的分子描述符,采用多元线性回归的方法建立了预测模型,模型的复相关系数为0.955,说明模型具有很强的线性相关性,对模型进行内部验证和外部验证,结果表明模型具有较强的稳定性和预测能力,并且对模型进行了应用域(AD)分析。

火电厂屏式过热器爆管原因分析

介绍某电厂锅炉故障概况,采用宏观检查、化学成分分析、金相分析、机械性能测试等方法对火力发电厂屏式过热器爆管原因进行分析,检验结果表明,屏式过热器爆管的原因为该批管段个别部位存在严重的原始制造缺陷,在机组运行过程中,该原始缺陷在应力作用下逐步扩展最终导致爆管失效。

大质量熔融铝液遇水爆炸效应评估

为揭示蒸汽爆炸灾害形成机制,建立了大质量熔融铝液遇水自触发爆炸反应模拟装置。根据反应特征和破坏程度,熔融铝液遇水爆炸反应可分为柔和爆炸、剧烈爆炸与猛烈爆炸等3种类型;基于爆炸相似准则,定量化描述了爆炸反应的冲击波破坏效应;热效应则来自冲击波绝热压缩和产物热交换耦合作用;从热力学角度来看,铝液与容器底面夹裹形成过热亚稳态水,可认为是爆炸反应的触发源。