检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2014年第21期63卷 263-270页

作者：张程宾许兆林陈永平能源热转换及其过程测控教育部重点实验室东南大学能源与环境学院南京210096

为研究粗糙表面对纳尺度流体流动和传热及其流固界面速度滑移与温度阶跃的影响,本文建立了粗糙纳通道内流体流动和传热耦合过程的分子动力学模型,模拟研究了粗糙通道内流体的微观结构、速度和温度分布、速度滑移和温度阶跃并与光滑通道... 详细信息

为研究粗糙表面对纳尺度流体流动和传热及其流固界面速度滑移与温度阶跃的影响,本文建立了粗糙纳通道内流体流动和传热耦合过程的分子动力学模型,模拟研究了粗糙通道内流体的微观结构、速度和温度分布、速度滑移和温度阶跃并与光滑通道进行了比较,并分析了固液相互作用强度和壁面刚度对界面处速度滑移和温度阶跃的影响规律.研究结果表明,在外力作用下,纳通道主流区域的速度分布呈抛物线分布,由于流体流动导致的黏性耗散使得纳通道内的温度分布呈四次方分布.并且,在固体壁面处存在速度滑移与温度阶跃.表面粗糙度的存在使得流体剪切流动产生了额外的黏性耗散,使得粗糙纳通道内的流体速度水平小于光滑通道,温度水平高于光滑通道,并且粗糙表面的速度滑移与温度阶跃均小于光滑通道.另外,固液相互作用强度的增大和壁面刚度的减小均可导致界面处速度滑移和温度阶跃程度降低.

关键词：速度滑移温度阶跃流固界面粗糙度

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单原子Lennard-Jones体黏弹性弛豫时间

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物理学报 2020年第12期69卷 12-21页

作者：汪杨赵伶玲东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室南京210096

采用平衡态分子模拟的方法,从微观角度对温度T*=0.85—5、密度ρ*=0.85—1、势参数e=0.97—1和s=0.8—1.3范围内22组液固共存态及液态单原子Lennard-Jones(L-J)体的黏弹性弛豫时间进行了研究,计算了单原子L-J体的静态黏弹性(黏度h*、无... 详细信息

采用平衡态分子模拟的方法,从微观角度对温度T*=0.85—5、密度ρ*=0.85—1、势参数e=0.97—1和s=0.8—1.3范围内22组液固共存态及液态单原子Lennard-Jones(L-J)体的黏弹性弛豫时间进行了研究,计算了单原子L-J体的静态黏弹性(黏度h*、无限大频率的剪切模量G∞*)及动态黏弹性(储能模量G′*、损耗模量G′′*)等特性参量,并在此基础上分析了黏弹性特征弛豫时间、Maxwell弛豫时间及原子连通弛豫时间.此外,本文根据系统内原子的排布情况,应用Kramers逃逸速率理论描述原子的扩散、汇聚过程,提出并建立了一种单原子L-J体黏弹性弛豫时间的预测方法.结果表明:在单原子L-J体系统中,低温情况下,Maxwell弛豫时间与黏弹性特征弛豫时间差异明显;原子连通弛豫时间与黏弹性特征弛豫时间结果接近,但原子连通弛豫时间的计算过程需耗费大量时间和计算资源;预测方法得到的弛豫时间与黏弹性特征弛豫时间的结果更为接近.本文提出的单原子L-J体黏弹性弛豫时间的预测方法具有一定的准确性和可靠性,可为材料黏弹性弛豫时间的研究提供一种新的思路.

关键词： Lennard-Jones体分子模拟黏弹性弛豫时间预测方法

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电场对协流式微流控装置中乳液液滴生成行为的调控机理

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物理学报 2018年第17期67卷 221-231页

作者：李蕾张程宾东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室南京210096

建立了直流电场作用下协流式微流控装置中单乳液液滴乳化生成过程的非稳态理论模型,并开展了数值模拟研究,揭示了电场对液滴乳化生成动力学行为的调控机理,阐明了流场/电场参数对液滴乳化生成特性的影响规律.研究结果表明:沿流体流动方... 详细信息

建立了直流电场作用下协流式微流控装置中单乳液液滴乳化生成过程的非稳态理论模型,并开展了数值模拟研究,揭示了电场对液滴乳化生成动力学行为的调控机理,阐明了流场/电场参数对液滴乳化生成特性的影响规律.研究结果表明:沿流体流动方向施加静电场可在电物性参数不同的两相流体界面法线方向上产生指向内相流体的电场力,进而强化了内相流体界面的颈缩和断裂,提升了液滴生成速率和形变程度,减小了液滴生成尺寸;在同一毛细数下,随着电毛细数的增大,乳液乳化流型由每周期仅有单一液滴生成的滴式流型转变为每周期有一个主液滴并伴随有卫星液滴生成的滴式流型;随着毛细数和电毛细数的增大,黏性拖曳力以及电场力作用增强,使内相流体颈缩过程后期更容易形成细长型液线,从而有助于诱发液线上产生Rayleigh-Plateau不稳定现象,继而促进卫星液滴的形成.

关键词：微流控液滴乳化生成电场调控

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Fe2O3/Al2O3氧载体化学链制氢联合甲烷干重整制备氢气和合成气

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工程热物理学报 2019年第10期40卷 2447-2453页

作者：朱珉陈时熠马士伟胡骏向文国东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室

化学链制氢联合甲烷干重整由还原、甲烷干重整、蒸汽氧化和空气氧化四个反应器组成,是一种连续的CO2回收、氢气和合成气制备的新方法。在小型流化床实验台中,研究温度和CO2/CH4比对Fe2O3/Al2O3载氧体甲烷干重整、制氢和循环特性的影响... 详细信息

化学链制氢联合甲烷干重整由还原、甲烷干重整、蒸汽氧化和空气氧化四个反应器组成,是一种连续的CO2回收、氢气和合成气制备的新方法。在小型流化床实验台中,研究温度和CO2/CH4比对Fe2O3/Al2O3载氧体甲烷干重整、制氢和循环特性的影响。结果显示:还原后的Fe2O3/Al2O3载氧体具有优秀的甲烷干重整催化特性。CO2/CH4比为1时,甲烷干重整存在轻微的积碳,制氢纯度超过99%。十次循环后,载氧体发现轻微烧结,甲烷转化率保持稳定,二氧化转化率呈缓慢下降的趋势。

关键词：干重整甲烷化学链氢气

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FexMnCe1-AC低温SCR催化剂SO2中毒机理研究

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化工学报 2019年第8期70卷 3000-3010页

作者：陈潇雪宋敏孟凡跃卫月星东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室

以活性炭为载体,通过超声辅助浸渍法制备了一系列FexMnCe1-AC催化剂,考察了该系列催化剂的低温NH3-SCR脱硝活性,确立了活性最佳的催化剂,并探究了SO2对其脱硝性能的影响。结果表明,Fe0.1MnCe1-AC催化剂低温脱硝活性最高,在120~220℃范围... 详细信息

以活性炭为载体,通过超声辅助浸渍法制备了一系列FexMnCe1-AC催化剂,考察了该系列催化剂的低温NH3-SCR脱硝活性,确立了活性最佳的催化剂,并探究了SO2对其脱硝性能的影响。结果表明,Fe0.1MnCe1-AC催化剂低温脱硝活性最高,在120~220℃范围内NO的转化率均在90%以上(无SO2)。此外,在180℃、SO2浓度为429 mg/m^3时,该催化剂仍能保持77%左右的脱硝率。通过BET、XRD、XPS、H2-TPR、NH3-TPD、FT-IR、TGA等表征手段对催化剂的SO2中毒机理进行了分析。研究发现,SO2能与NH3及催化剂中金属组分生成硫酸铵盐((NH4)2SO4、(NH4)2SO3)、MnSO4等物质,改变了原催化剂孔道结构并减少了催化剂表面Bronsted和Lewis酸性位点,抑制了催化剂吸附NH3的能力。更多地,SO2促使催化剂中Mn^4+、Ce^3+、Fe^3+和Fe^3+-OH^-基团数量下降,表面可还原物质减少,从而降低了催化剂的脱硝活性。

关键词：选择性催化还原活性炭催化剂氮氧化物二氧化硫中毒机理

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光场层析成像三维流场测量方法研究

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工程热物理学报 2019年第7期40卷 1553-1561页

作者：曹丽霞许传龙能源热转换及其过程测控教育部重点实验室(东南大学)能源与环境学院

光场相机通过一次曝光能同时记录光场的辐射强度、位置及方向信息。本文利用单光场相机代替多相机系统记录三维流场图像,研究了一种基于光场成像理论的层析粒子图像测速(光场tomo-PIV)技术,用于三维流场3D-3C速度场的测量。在粒子场重建... 详细信息

光场相机通过一次曝光能同时记录光场的辐射强度、位置及方向信息。本文利用单光场相机代替多相机系统记录三维流场图像,研究了一种基于光场成像理论的层析粒子图像测速(光场tomo-PIV)技术,用于三维流场3D-3C速度场的测量。在粒子场重建中,提出一种适用于光场相机的Multiplicative First Guess-Expectation Maximization(EM)层析重建技术。进行了数值模拟验证该算法的准确性。首先,利用光线追迹技术产生粒子的光场图像;然后利用MFG-MART反演光场图像重构出三维粒子场;最后,利用三维互相关技术计算3D-3C速度场分布,并对比分析了两种不同互相关窗口尺寸下的速度场精度。然后,搭建了基于单聚焦光场相机的tomo-PIV系统并开展了实验研究。数值模拟及实验结果表明所提出的方法能够用于3D-3C速度场的测量。

关键词：流场光场成像粒子图像测速层析重建 MFG-EM

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团絮状双效催化聚苯硫醚滤料反应参数及机理

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中国环境科学 2019年第6期39卷 2344-2353页

作者：李银生段钰锋刘猛李娜陈聪吕剑虹东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室

以N-油酰基多肽表面活化聚苯硫醚滤料,以酸性KMn O4在60~80℃操作温度下正向滴定,在氧化作用下实现活性组分氧化.实验研究了催化滤料的低温NO还原和Hg0氧化性能,并通过SEM、EDX及TPD表征手段对催化滤料物化结构进行分析.分别考察了(0.9)... 详细信息

以N-油酰基多肽表面活化聚苯硫醚滤料,以酸性KMn O4在60~80℃操作温度下正向滴定,在氧化作用下实现活性组分氧化.实验研究了催化滤料的低温NO还原和Hg0氧化性能,并通过SEM、EDX及TPD表征手段对催化滤料物化结构进行分析.分别考察了(0.9)Mn-Ce-Fe-Co-Ox/PPS反应体系温度、气相O2浓度、初始NO浓度、氨氮比(NSR)、入口SO2浓度的最佳反应参数.结果表明,有效组分Mn Ox、CeOx、CoOx、Fe2O3以团絮状均匀分散在纤维表面;在反应温度170℃、O2≥5%、NO≤500×10^-6、氨氮比1.0、SO2≤100 500×10^-6条件下,催化滤料对NO还原及Hg0氧化效率基本达到80%左右;程序升温脱附实验Hg-TPD结果表明SO2的Hg0氧化促进作用机理于SO3与Hg0非均相反应优于SO2硫酸化反应,而NO-TPD结果则表明NO与O2在PPS表面相互作用类型以吸附态亚硝酸盐为主,吸附态NO2次之.

关键词：低温催化剂聚苯硫醚团絮状化学氧化 Hg0 NO TPD

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Ce-Mn/TiO2吸附剂的脱汞性能及抗SO2特性

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中国环境科学 2019年第6期39卷 2336-2343页

作者：吴响段钰锋姚婷李娜胡鹏韦红旗任少君东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室

采用浸渍法制备Mn/TiO2(MT)、Ce/TiO2(CT)和Ce-Mn/TiO2(CMT)脱汞吸附剂,在固定床脱汞实验台上研究吸附剂的脱汞性能.结果表明,吸附温度为100~200°C时,3种吸附剂的脱汞性能均随温度的升高而增强;而在200~300°C范围内,脱汞效率... 详细信息

采用浸渍法制备Mn/TiO2(MT)、Ce/TiO2(CT)和Ce-Mn/TiO2(CMT)脱汞吸附剂,在固定床脱汞实验台上研究吸附剂的脱汞性能.结果表明,吸附温度为100~200°C时,3种吸附剂的脱汞性能均随温度的升高而增强;而在200~300°C范围内,脱汞效率均出现不同程度的降低.MT、CT及CMT吸附剂的脱汞效率在200°C时达到最高,分别为91%、58%和95%.MT和CT吸附剂的抗SO2性能较弱,在N2+6%O2+1000×10^-6SO2烟气条件下,30min内脱汞效率均下降到50%,而CMT吸附剂在2h内仍能保持80%以上的脱汞效率,表明在MT中掺杂Ce不仅可以提高吸附剂的脱汞性能,还可以增强抗SO2性能.利用N2吸附/脱附、X射线衍射(XRD)、H2-程序升温还原(H2-TPR)和X射线光电子能谱(XPS)等方法对吸附剂的物理化学性质进行表征,并对吸附产物进行热重分析(TG)和程序升温脱附实验(TPD),阐明了CMT脱汞吸附剂的抗SO2特性机理.Ce的掺杂,提高了活性组分在吸附剂表面的分散度及Mn^4+的比例;相比于MnO2,CeO2可优先与SO2反应,抑制了SO2对Mn4+的毒害作用,从而提高了抗硫性能.

关键词：锰铈吸附剂脱汞抗硫能力

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模拟聚乙烯块体相变和导热的粗粒化模型和势场建立

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材料工程 2020年第1期48卷 34-40页

作者：蔡庄立赵伶玲虞兮凡陈超东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室

建立适用于介观尺度聚乙烯块体相变和导热分子模拟的粗粒化模型及势场,并对其进行验证。基于全原子分子动力学模拟结果,采用多态-迭代玻尔兹曼变换法进行粗粒化分子动力学模拟来获得粗粒化势场。结果表明:粗粒化势场采用函数形式的势能... 详细信息

建立适用于介观尺度聚乙烯块体相变和导热分子模拟的粗粒化模型及势场,并对其进行验证。基于全原子分子动力学模拟结果,采用多态-迭代玻尔兹曼变换法进行粗粒化分子动力学模拟来获得粗粒化势场。结果表明:粗粒化势场采用函数形式的势能描述,易于使用;对比全原子模拟结果,粗粒化势场能够较准确地模拟聚乙烯块体的静态结构性质;聚乙烯块体在300 K和500 K下密度的模拟值与实验值误差小于3%,玻璃化转变温度和熔化温度的模拟值与实验值相符较好;单链聚乙烯导热系数的粗粒化势场模拟值与全原子模拟值较一致,无序聚乙烯块体导热系数的模拟值与实验值吻合较好。研究结果为介观尺度聚乙烯的导热研究提供了一种更高效的模拟方法。

关键词：聚合物分子模拟粗粒化势场热传导

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CeO2-MnOx/CF对甲苯的催化氧化性能

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中南大学学报（自然科学版） 2020年第1期51卷 261-268页

作者：王玉玲宋敏孟凡跃东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室

为提高Ce基催化剂对挥发性有机物(VOCs)的催化氧化性能,采用超声辅助浸渍法制备CeO2-MnOx/CF复合氧化物催化剂,以甲苯为探针分子,考察制备条件和反应条件对催化剂甲苯催化氧化活性的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)、X线衍射分析仪(XRD... 详细信息

为提高Ce基催化剂对挥发性有机物(VOCs)的催化氧化性能,采用超声辅助浸渍法制备CeO2-MnOx/CF复合氧化物催化剂,以甲苯为探针分子,考察制备条件和反应条件对催化剂甲苯催化氧化活性的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)、X线衍射分析仪(XRD)、全自动比表面积及孔隙分析仪(BET)等对催化剂的形貌结构进行表征。研究结果表明:CeO2-MnOx/CF催化剂比表面积高,孔容大,活性组分在载体上高度分散,双组分间具有协同催化作用;在铈锰物质的量比为2:3、活性组分负载量为14%(质量分数)、空速为22.5 L/(g·h)、甲苯初始质量浓度为1 g/L条件下,CeO2-MnOx/CF催化剂的甲苯催化氧化活性最高,228℃下2Ce3Mn/CF催化剂对1 g/L甲苯的催化降解率可达到90%。

关键词：铈锰复合氧化物催化剂挥发性有机物催化氧化影响因素

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