建立了测定固定床电化学反应器床层内电势分布的实验装置,由计算机采样测定了床层内的电势分布,并将实验结果与文献中的模型计算结果进行了比较,证明了文献所建立的反应器模型和模型方程求解方法的正确性.在不同操作模式下用实验方法考察了各因素对床层内电势分布的影响.

研究了在固定床电化学反应器内硝基苯电化学还原制备对氨基苯酚的过程.采用文献[7,8]建立的固定床电化学反应器模型对该反应过程进行了反应器设计.实验测得该反应的摩尔选择性β≥80%,电流效率η_i≥75%,反应器表观电流密度i≥1500A/m~2.本研究为固定床电化学反应器内硝基苯电化学还原制备对氨基苯酚过程工业化奠定了重要的理论基础.

用直接测量电解系统析氧量的方法,确定了氯酸盐电化生产过程的电流效率,并考察了溶液的组成(Cl~-、ClO_3~-、HClO及ClO~-)、操作参数(电流密度、电解槽和反应器温度、溶液的酸碱度及电极表面的液流速率)、添加盐及电极性能对电流效率的影响.

从理论上分析了Ib1假设的局限性,提出扩散到阳极表面的ClO~-具有二类主要氧化途径,通过引入反映氯酸盐过程的电化特性参数,对Jaksic阳极扩散层有关电流效率的数学模型进行了改进.导出了扩散层厚度与液流速率和电流密度间的关系式,并结合改进模型,较成功地解释了液流速率和电流密度对氯酸盐电化生产过程电流效率的影响

提出方型石油化工管式炉中辐射室的三维流动和传热的数学模型.对某焦化炉计算的结果与实测数据进行了初步比较并作出讨论.

分析了气固节涌流化床的非均匀特性及其特殊的波动结构.基于波动机理分析,提出了离散化的动力学分析方法,并建立了节涌流化床多自由度随机波动模型.结合频谱分析和统计分析方法,求得了模型矩阵解G_(△j△k)(ω)=H~*(ω)G_(δjδk)(ω)H~T(ω)此解可以表达节涌流化床的波动结构和压力波动功率谱.

研究了节涌流化床多自由度随机波动模型参数,提出了确定气栓和料栓长度的试差迭代法、床层底部的“白噪声”扰动函数和床层表面的正态扰动函数.模型模拟计算的结果对于节涌流化床波动结构的动力学特征、压力波动的频谱特征和波动的传播与衰减等与实验结果取得了较好的吻合.

对于催化剂不断失活但可再生的工业过程,广泛采用移动床径向反应器在较低的系统压降下进行连续操作.此时存在由贴壁和空腔现象所决定的径向气体流量的上限值.本文分析了有径向离心气体流动时颗粒层中的应力分布,应用散料力学理论建立了计算床中初始形成空腔时无因次床层总压降的理论模型,模型预测值与实验值符合很好.同时测定了不同条件下空腔界面的形状.

修正了modi等人提出的多产品间歇化工过程最优设计的混合整数非线性规划(MINLP)模型,使之不仅允许中间贮罐的存在,还可调整以同步或异步方式操作的平行单元数.还提出了对以上模型求解的启发算法,其特点是对决策变量的初值要求低,计算速度快,所需内存小,与严格的数学规划法相比较,其相对误差小于1%.以实例说明了方法的有效性.

本文在作者曾经提出的推算液体混合物表面张力计算方法的基础上,考查了不同纯组分摩尔表面积的计算公式对液体混合物表面张力推算精度的影响.通过对100个二元体系、10个三元体系和2个四元体系的推算,找到了合适的计算公式.二元体系、多元体系的推算偏差分别为2.45%和4.42%,对于非含一元醇-水体系,式(3)为好,其偏差为2.45%,对含一元醇-水体系式(6)有明显的改善,其推算偏差为6.98%.

研究了发酵液中各种添加物质对液相体积传质系数的影响,对不稳态解吸平均浓度法测定传质系数的数学模型进行了修正,并从理论分析推导出传质系数的关联式.实验表明,大分子碳源、氮源能降低液相体积传质系数.尿素和离子强度低于0.02kmol/m~3的无机盐溶液对传质系数无影响,离子强度高于0.02kmol/m~3的无机盐和葡萄糖溶液能提高传质系数.根据各物质对传质系数的不同影响,分别确定出关联式中的各个参数.模型关联式与实验值吻合较好.

建立了描述工业催化剂粒内浓度和温度分布的扩散数学模型.借助假瞬态法,提出了非等温扩散模型的有效解法.本文对16组宏观实验速率,获得了各组分的浓度和温度分布,及中温变换B109催化剂效率因子的数值解.采用该法能在不修改边界条件的情况下,求解催化剂颗粒内存在“死区”的定解问题.计算结果合理,计算速度快.

通过对提纯塔提纯机理的研究,提出了逆流洗涤型连续多级逆流分步结晶分离设备的数学模型.根据边界条件定出了模型的解,并讨论了解的物理意义.在实验中研究了进料浓度、回流比、晶体床层高度和搅拌作用等因素对提纯塔操作的影响,实验数据验证了模型的正确性.

对泡沫的流变特性进行了实验研究.结果表明,泡沫为典型的拟塑性流体,其流变模式为μ_a=Kγ~(n-1).在(?)=40%～90%内,得到K=1866.84(?)~(3.094),n=0.3866exp(1.591(?)-1.108(?)~2)此外,泡沫的表观粘度还受起泡剂的种类、浓度、泡沫的大小、外界温度等因素的影响.

利用离散流动的概念和二维非稳态传热的数值计算方法,建立了流体从翅片管束换热器流出时温度变化的计算模型,并设计了配比方法,使离散流动瞬态法有了较大的改善.本文用该方法确定了空气横掠大管径错排翅片管束的换热系数,同时还用恒壁温法对该管束的换热系数进行了试验研究,二者结果符合很好.

应用Graetz-Leveque问题的前进边界理论的修正近似解,进一步分析了半透膜阻力对氧传质速率的影响,获得了与Graetz-Leveque问题精确解非常接近的(相对偏差在6.58%以下)用于计算平板膜式氧合器中氧传质系数的简单分析表达式.并提出了基于氧传质速率计算的该类氧合器通道长度设计的临界判据.

<正>硬球理论的基础是Maxwell－Boltzman的统计力学理论，最早由Chapman等将该理论应用于研究稀薄气体的传递性质。在稠密流体中，必须考虑分子碰撞频率大幅度增加的影响因素。 Dymond等认为该影响与分子接触径向分布函数g(σ)有关，并以此计算了