在Stoicos和Eckert工作的基础上,用实测的加合常数,结合正规溶液化学模型、UNIFACA化学模型、理想化学模型对有加合物生成体系的固液平衡预测作了研究.测定了四氯化碳/对二甲苯、四氯化碳/偏三甲苯、苯胺/苯酚、苯胺/间甲酚、苯胺/邻甲酚及苯胺/邻氯酚6个体系的加合常数,并据此计算了这些体系的固液平衡,与文献相图比较,结果令人满意.

对落体式粘度计进行了结构改进.在298.15～348.15K(±0.05K)、由常压至29.5MPa的范围内,测定了四氢呋喃、丙酮、乙腈和苯胺4种纯物质,以及苯+环己烷、正丙醇+正庚烷和正丁醇+正庚烷3种二元混合物的液体粘度共294点.提出了高压液体粘度与密度的关联方程,lnφ=ln(l/μ)=A-lnρ+ξ(3ξ-4)/(1-ξ)~2-Cρ/(RT).用本式对最大压力范围为0.1～500MPa、最大温变幅度为170K的广泛类型物质的液体粘度数据共1049点进行关联和计算,计算值的总平均相对偏差为2.64%,远低于选作比较的Dymond等的关联方程.

本文对蛇管内环状流冷凝传热进行了理论分析,在所建立的模型中考虑了由于二次流的存在而产生圆周方向的剪力,并在剪力控制和接近剪力控制的条件下,测定了蛇管内水蒸气冷凝传热膜系数及两相流动压降,传热模型与实验值符合良好.

本文研究了P_(204)-正辛烷萃取体系,在硫酸介质中萃取和反萃Fe(Ⅲ)的规律.从胶体化学和结构化学的角度,通过对P_(204)-正辛烷负荷铁有机相组成、水含量的变化规律以及傅里叶变换红外光谱和动态光散射的测定表明,P_(204)萃取铁的过程是反相胶团形成过程,而反萃过程是反相胶团被破坏的过程.从而提出了一个新的可能的萃取反应机理.

在内径分别为40、100mm的板波填料萃取塔中,对30%TBP(煤油)-醋酸-水和正丁醇-丁二酸-水两种体系的流体力学特性进行了实验研究,并对实验数据进行分析处理,得到了描述板波填料萃取塔流体力学行为的关联式U_x/(e(1-φ))+U_y/(eφ)=c(a/eg·ρ_c/Δρ)~(-1/2)·(1-φ)~n

本文应用扩散模型并采用最优化方法拟合实测的稳态浓度剖面,在内径40mm、100mm的板波填料萃取塔中,用30%TBP(煤油)-醋酸-水和正丁醇-丁二酸-水两种体系研究了板波填料萃取塔的传质性能.

本文研究了喷雾塔内的两相混合及雾粒粒径对传质行为的影响.建立了描述粒子群在塔内运动和传质规律的数学模型,这一模型既考虑了两相的返混,也考虑了粒径的影响,即所谓粒子群的向前混合.通过稳态浓度剖面法求解模型方程,得到了两相的返混准数Pe_x、Pe_y及粒子的真空传质系数K_(oco)用线性最小二乘法关联得到计算这些参数的经验方程.这些关联式可用于计算塔内的真实浓度剖面,并能适用于不同结构和尺寸的喷嘴.

大型稀疏代数方程组是稳态过程模拟与过程设计数学模型的典型形式.与联立求解法相比,迭代求解的长处在于可解算包括非线性在内的方程,而且即使中途停顿也会得到解算过程的信息.此外,占内存少,计算时间短.在迭代之前,须预先确定设计变量(如果变量数多于方程数)、迭代变量、输出集和迭代次序.本文提出一种将给定方程组的关联矩阵重新排序的简便方法,根据重排后的关联矩阵优先决定迭代变量,然后决定输出集和设计变量.这种方法可以确保可行迭代顺序的产生,也比现有的方法简便.

本文以扰动理论为基础建立了气体在电解质溶液中溶解度的热力学模型.通过简化,只用一个可调参数关联了单个气体在单盐水溶液中的溶解度数据,取得了令人满意的结果.

为了使基团参数具有一值多用的性质,本文根据溶液的晶格理论,定义了基团溶解度参数,并利用该参数对有机物的汽化热进行了估算.结果表明,本文的方法在汽化热的估算精度上比现有的基团加和法在多数情况下有所提高.特别是,利用本文的方法还可以比较准确地估算多官能团有机物的汽化热.

以横肋管为典型人工糙管,空气为试验介质,恒热流操作,进行湍流传热时径向温度分布和传热特性的测定,试验Re为20000～70000.所得湍流核心区温度分布可以对数分布律和温度亏损律表示,式中常数与粗糙几何参数有关.由测得的温度分布和速度分布计算了湍流粘度和湍流导温系数.此外,还进行了温度脉动特性的测定.传热系数测定结果表明,人工粗糙管比光滑管强化150%～300%,传热膜系数可用简单关联式估算Nu/Nu_s=1+26(k/d)~(0.49)(S/K)~(-0.46)式中Nu_s=0.022Re~(0.8)Pr~(0.5)

本文根据吸附式制冷装置中吸附床的操作特性,建立了吸附床在受热解吸过程中的传热传质数学模型.在这个模型中,假设吸附床是均质的,吸附床的导热系数可用一个当量寻热系数表示,并考虑吸附床中吸附剂与传热片之间的接触热阻.以本文作者所建立的吸附式制冰机为例,对此数学模型进行了计算,计算值与实验结果吻合得较好.

将乳状液通过填充介质层使分散相聚结进而得以分离的方法,是一种操作简便、费用较低、且分离效率较高的方法.本文研究了乳状液的分散相及连续相在填充介质表面上不同的润湿性能与聚结效率的关系,从热力学角度导出润湿功差的概念,以作为正确选择填充介质的重要判据.由测定的表面性质数据,计算了若干种纤维作为填充介质处理O/W(水包油型)乳状液的润湿功差,并实测了各纤维层中乳状液分散相聚结的效率.

本文研究了液膜传质过程中的各种复合因素,提出描述该过程的综合传质模型.考虑到液滴内外传质阻力及膜破裂等因素的影响,本模型将著名的“渐近前沿模型”作适当调整.模型参数k_o和B_m由Powell优化方法最优拟合实验值决定.实验结果证实本文所建议的传质机理模型比较符合实际,并具有适用的弹性.

本文用晋城干馏煤,以蒸汽为气化剂,于管式反应器中在850～1100℃条件下作了本征动力学的研究.研究结果发现,转化率在0.2附近时,气化速率最大.常压下,反应速率与温度和转化率呈如下关系dx_c/dt=1.45×10~5exp(-19650/T)x_c~(0.25)(1-x_c)本文还得出了950℃下,0.1～1.5MPa范围内蒸汽分压对反应速率的关联dx_c/dt=2.13×10~6P_(H_2O)/(1+4.69P_(H_2O))exp(-19650/T)x_c~(0.25)(1-x_c)

本文提出了一种改进的关于液膜传质的数学模型.该模型不仅考虑了非稳态下膜相扩散阻力,而且还考虑了外相边界层的扩散阻力及膜破裂.采用扰动法求得了非线性方程组的近似解,并用间歇式液膜法提取钼实验进行验证,结果表明,外水相浓度较大者,膜相扩散阻力占主导地位,此时可不考虑外相边界层的扩散阻力,反之则应考虑.而膜破裂因素,特别是在反应后期影响较大.模型计算与实验结果取得了较好的一致性.

本文通过数值分析、参数灵敏性分析和实验研究,考察了动力学模型及参数、反应器操作方式和操作条件等因素对模拟结果的影响,认为传统研究方法建立动力学模型具有不确定性.根据反应器设计、模拟要求,提出了动力学建模方法——沿程法,该法在模拟反应器行为时可靠性优于传统法.

<正>在沸腾传热中,微层蒸发(Vaporization of microlayer)是热量传递的一个重要途径.微层蒸发是指沸腾壁面产生的气泡在生长过程中,与壁面之间形成极薄的过热液体微层(30～50μm),微层过热而向气泡内部蒸发扩散,同时从壁面吸收热量做为汽化潜热,