本文从表面科学的角度出发,对目前实现滴状冷凝的各种方法进行了评述.提出了实现滴状冷凝的新途径,并通过实验研究确认其可行性.在不锈钢和紫铜两种圆管外表面上,采用了不同的表面处理技术进行处理.对每种表面都做了垂直管外的水蒸汽冷凝实验.在几种表面上,获得了稳定的滴状冷凝,并整理出各种表面的传热实验结果及滴状冷凝照片.对成滴表面的特性,进行了分析与探讨.

提出采用离子镀技术加离子束混合的工艺,在紫铜圆管外表层,制备Cr、Fe、Al、N、Bi、Sb、Sn、Se、In的铜基合金材料.对每种表面进行了垂直管外水蒸汽的冷凝实验.对Cu-Gr和Cu-Fe表面,用PHI-550型多功能电子能谱仪的XPS、AES和AES-PRO三种功能,进行化学成分及相对含量,主要元素的价态及其在表面法线方向的浓度分布以及合金层厚度等内容的分析.对能够形成滴状冷凝的表面的机理进行了分析.

采用直接测温的方法,测定了新表面材料的滴状冷凝传热特性,并同国外滴状冷凝传热研究的结果进行比较.分析讨论了Cu-Cr表面和机械抛光表面传热性能的差异.对Cu-Cr和机械抛光两种表面进行了寿命实验,滴状冷凝现已超过8500小时.

本文提出了计算中空纤维膜N_2-H_2分离器及器组分离性能的数学模型;在计算机上考察了各操作参数和膜性能参数对渗透气中H_2浓度及H_2的回收率的影响;井以三根φ100 ×3000mm分离器现场试验结果进行了验证.

立式热虹吸再沸器内的流动不稳定性是一个严重问题.本文作者最近研制的内热虹吸再沸器能够解决上述问题.采用相同几何尺寸的石英管及铜管进行实验,前者有利于观察研究,后者则能提供更多的定量结果.工作介质为水、硫酸、三乙醇胺 重油、乙醇-水、甲醇-乙醇、乙醇-丙醇及其他一些混合物.在观察水在管内的流动特性试验中,用聚丙烯颗粒作为示踪粒子,其密度与水非常相近.研究的内容包括循环速率、流型、传热速率及结垢等问题.提出了一个流动模型及设计方法.计算结果可用来推算此沸腾设备内的两相流及传热特性.

在单孔二维气固流化床中(292mm×16mm)用高灵敏度电容探针研究气泡发生频率.以频谱分析仪分析气泡频率分布曲线.考察了一系列参数对气泡频率功率分布密度曲线的影响,其中包括颗粒直径(0.105—0.590mm),颗粒重度(590—2990kg/m~3),颗粒最小流化速度(0.0072—0.481m/s),床层初始高度(205—565mm),探针离孔口垂直距离,孔口气体流率(0.5—35×10~(-4)m~3/s)以及床层辅助流化气速(0—3倍最小流化速度)等.对于重度低的小颗粒流化床,单孔气泡发生频率符合Davidson和Harrison早先推导的模型.随着颗粒直径和重度的增大,实验数据与上述模型呈有规律的偏差.本文提出气体从形成中气泡的顶半球以最小流化速度值向乳浊相泄漏的模型,推导了气泡发生频率的基本方程.以本研究的泄漏模型,用数值计算方法在计算机上计算的气泡发生频率与实验数据相吻合.

以2,5-二羟基对苯二甲酸和乙酸镁溶液为原料通过交替浸渍层层组装法在a-Al₂O₃载体表面预置晶种层, 再利用二次生长法制备出连续而致密的Mg-MOF-74晶体膜。采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对膜进行了表征。实验结果表明:相比于原位溶剂热合成法, 通过2, 5-二羟基对苯二甲酸和乙酸镁交替浸渍层层组装法可以增强Mg-MOF-74与氧化铝基体之间的附着效果, 提高晶体薄膜的致密性与连续性, 实验发现4次交替浸渍层层组装预置晶种可以制备出具有分子筛分性能的Mg-MOF-74晶体膜, 单组分气体渗透测试表明其H₂/CO₂的理想选择性可以达到8.96, 高于其努森扩散选择性。XRD测试表明该晶体膜的特征衍射峰与文献报告的粉末MOF-74完全一致, 表明Mg-MOF-74晶粒以无取向形式生长于氧化铝载体表面。SEM表征表明Mg-MOF-74晶粒呈麦粒状微观外形, 其BET比表面积可以达到1182 m²·g^-1。

本文研究了水溶液中甲基纤维素的超声波辐照降解反应,证实该反应具有一般的力降解特征,发现降解速率不是辐照时间的单调增函数.以水/甲酸为溶剂,在超声波辐照下制得了甲基纤维素-丙烯腈共聚物,考察了共聚过程,提供了获得水溶性共聚物的反应条件.证实所得共聚物是接枝,嵌段兼有的共聚物,共聚点主要发生在甲氧基上,共聚物是非晶态的.初步研究了共聚产物水溶液的热稳定性和抗盐性,与甲基纤维素对比,这些性能均有改善.

由N,N-二甲基苯胺(DMA)-氯化苄(BzCl)两者构成的混合物或其季铵盐,皆可引发乙烯型单体自由基聚合反应,并已应用于某些纤维的接枝共聚改性工作.本文为了进一步探讨DMA-BzCl体系的引发特性,采用膨胀仪法(高真空装置下聚合),以苯为溶剂,于60℃测定了该体系引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)聚合的反应速率.求得聚合速率Rp∝[MMA],Rp∞[Ⅰ](当[DMA]=[BzCl]=[Ⅰ]时),Rp∞[BzCl]~1/2.(当[DMA]不变时),并推导得如下动力学方程式,R_p=-d[M]/dt=Kp(K_l/K_t)~(1/2)[DMA]~(1/2)[BzCl]~(1/2)[DMA].还研究了DMA苯环上取代基的效应.若为吸电子取代基时,使聚合速率降低,降低的程度符合于Hammett方程.

本文通过对多组元蒸馏分离成本的定量分析肯定了两步法合成热集成蒸馏流程的合理性,并且提出了一种新的两步合成方法.首先用分枝定界搜索法找出最优和接近最优的非热集成分离顺序,再在已找出的每一顺序中用0—1规划建立热集成网络,最后通过比较热集成后几个分离流程的总分离成本决定出最优热集成蒸馏流程.这种合成方法具有计算量最少,且可在微型机上连续地完成合成过程等特点.

本文在相似理论指导下研究了螺旋回热器稳定流动状态下的传热性能.分别用液体和空气作为传热介质,在比较大的Dn和Pr变化范围内测量了传热系数.用线性回归分析法关联出了Nu与Dn和Pr之间的准数方程.同时用修正的Wilson标绘法确定传热系数,获得了与测量结果比较满意的一致的结果.

通过实验研究和比较了表面张力梯度对三种类型的塔填料传质性能的影响.结果表明,表面张力梯度对不同类型的塔填料传质性能都有显著的影响,但影响的程度是不同的.从理论上对填料表面的润湿性受表面张力梯度的影响进行了探讨,导出了一个反映这种影响的新Marangoni准数,St=(ρμM~3/gd_p~5L~5)~(0.2),并确定出St与润湿面积之间的关系.

本文通过实验,在φ60mm的挡板流化床中考察了Geldart分类中B组颗粒的流化特性.根据流化床压降、压降的脉动、床层膨胀和气体停留时间分布,了解到床层的流化性质随流化气速的变化有比较明显的差异,可以划分为鼓泡流化区和湍流流化区.而由鼓泡流化区向湍流流化区过渡时存在着一个临界状态点,该点对应的气速称为临界湍流流化速度u_n,根据实验结果可关联出以下表达式:Re_n=0.1358ρ~(0.6576)Ga_ρ~(0.5120)其中:Re_n=u_nρ_fd_ρ|μ;Ga_ρ=d_ρ~3ρ_f~2g|μ~2ρ=ρ_s|ρ_f该式可作为粗颗粒挡板流化床中稳定湍流流化区的判据,其误差在10%以内.

利用本文(I)报中提出的二元混合粘度与过量Gibbs活化自由能间的关联式,并以McAllister的多元体相互作用模型关联粘度数据,对九对二元系统(其中三对是含醇系统,一对是醇水系统)进行了从粘度数据推算汽液平衡数据.计算结果与相应的实验值比较,除一对系统的偏差较大外,其余八对的泡点均方根差为0.09—0.80℃,汽相组成均方根差为0.003—0.038.

本文介绍了利用移位的Legendre正交多项式估测非线性反应系统参数的方法.算例表明,本方法不仅能给出较精确的待估参数值,且较简单实用.

本文用熔盐电解制备的铅钙母合金炼制商品化合金时,采取双重保护措施使钙的收率稳定.测取了组份不同的合金的机械性能,腐蚀失重,进行了电子探针分析和腐蚀前后的金相分析,藉以筛选适用的合金配方,并解释了钙含量对合金性能的影响原因.