检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机与应用化学 2007年第8期24卷 1019-1024页

作者：江鹰郭力中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室

粒子方法作为一种直观而常见的模拟方法,已在化工、材料、生物等领域广泛应用。本文针对粒子方法前处理过程的实际需求,利用开源项目BRLCAD的相关功能,设计实现粒子方法的前处理系统。该前处理系统包含几何建模、粒子生成、边界生成等3... 详细信息

粒子方法作为一种直观而常见的模拟方法,已在化工、材料、生物等领域广泛应用。本文针对粒子方法前处理过程的实际需求,利用开源项目BRLCAD的相关功能,设计实现粒子方法的前处理系统。该前处理系统包含几何建模、粒子生成、边界生成等3个模块,提供图形化交互式的几何建模和前处理结果显示功能,以完成复杂边界,多种粒子的复杂算例前处理工作,扩展性良好。最后用实例,说明利用此系统处理工作时,能以简单的步骤,建立较复杂模拟算例的初始数据。

关键词：粒子方法前处理 BRLCAD 实体建模

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微型流化床中积炭FCC催化剂水蒸气气化再生特性及动力学

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石油学报（石油加工） 2014年第6期30卷 1043-1051页

作者：张玉明孙国刚高士秋许光文中国石油大学重质油国家重点实验室北京102249 中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190

采用微型流化床反应分析仪研究了2种催化裂化积炭催化剂(Coked FCC-1与Coked FCC-2)的再生反应特性,考察了催化剂的积炭在不同反应温度下的水蒸气气化特性及其动力学。FCC-1为催化裂化装置的商业催化剂,而FCC-2为自主开发的同时具有重... 详细信息

采用微型流化床反应分析仪研究了2种催化裂化积炭催化剂(Coked FCC-1与Coked FCC-2)的再生反应特性,考察了催化剂的积炭在不同反应温度下的水蒸气气化特性及其动力学。FCC-1为催化裂化装置的商业催化剂,而FCC-2为自主开发的同时具有重油裂解与焦炭气化功能的催化剂。结果表明,催化剂上积炭的水蒸气气化生成气中H2与CO的体积分数之和大于70%,气化反应速率随着碳转化率增加先上升后下降。与FCC-1催化剂相比,通过添加碱金属氧化物和调控催化剂孔道尺寸得到的FCC-2催化剂上的积炭的气化再生时间缩短了30%以上。采用均相模型和缩核模型分别对积炭催化剂再生曲线进行模拟,结果发现,均相模型拟合相关度较好,求取的积炭FCC-2催化剂的再生活化能为116.2kJ/mol,小于FCC-1的再生活化能151.4kJ/mol,表明积炭FCC-2催化剂更容易被气化再生。

关键词：微型流化床 FCC催化剂再生水蒸气气化动力学

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催化裂化提升管进料区新型助流剂技术的CFD模拟

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化工学报 2016年第8期67卷 3179-3190页

作者：陈昇范怡平闫子涵李飞王维卢春喜中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室北京102249 中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190

为改善提升管进料区气固两相混合状况、消除二次流对近壁面处返混的影响,提出了一种新型助流剂技术。该技术在边壁处形成一层助流剂'保护层',可阻止进料射流与催化剂在边壁处过长接触。通过三维CFD模拟对比了3种助流方式(逆流... 详细信息

为改善提升管进料区气固两相混合状况、消除二次流对近壁面处返混的影响,提出了一种新型助流剂技术。该技术在边壁处形成一层助流剂'保护层',可阻止进料射流与催化剂在边壁处过长接触。通过三维CFD模拟对比了3种助流方式(逆流式、顺流式、交叉式)对传统进料区催化剂与进料混合和边壁返混的改进效果,并对最佳方式下助流剂量做进一步的优化。结果表明,逆流式助流方式最理想,交叉式助流方式最差。合适的逆流式助流方式(如助流剂注入量为进料相总流率的15%时)可改善进料区催化剂与进料相混合,抑制二次流扩张,明显减弱近边壁处(|r/R|>0.9)返混强度。

关键词：提升管进料区二次流助流剂流化催化裂化能量最小多尺度模型计算流体力学

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微型流化床中萘裂解生成小分子气体的反应动力学研究

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化工学报 2021年第5期72卷 2604-2615页

作者：张玉明纪德馨朱翰文万利锋张炜温宏炎岳君容中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室北京102249 中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190

气化是煤、生物质以及其他含碳燃料高值化利用的有效途径之一。为了考察气化过程中焦油的反应转化特性,选取萘作为焦油模型化合物,以流化催化裂化(fluid catalytic cracking,FCC)催化剂及褐煤热解焦作为接触裂解载体,利用微型流化床考... 详细信息

气化是煤、生物质以及其他含碳燃料高值化利用的有效途径之一。为了考察气化过程中焦油的反应转化特性,选取萘作为焦油模型化合物,以流化催化裂化(fluid catalytic cracking,FCC)催化剂及褐煤热解焦作为接触裂解载体,利用微型流化床考察流化条件下萘催化裂解反应规律,并采用Friedman法和积分法计算萘裂解生成CH4和H2等典型气体组分的动力学参数。结果表明,FCC催化剂与褐煤焦均对萘裂解有明显的催化效果,褐煤焦用于萘裂解的反应活化能整体数值低于FCC催化剂。FCC催化剂裂解萘生成H2符合三维扩散(球形对称)模型,生成CH4符合成核与生长(n=2/3)模型。相应地,褐煤焦裂解萘反应生成H2和CH4分别采用收缩几何形状(圆柱形对称)和三维扩散(圆柱形对称)具有较好的拟合度。

关键词：微型流化床萘催化裂解反应动力学

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金属基纳米材料表征和纳米结构调控

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山东大学学报(理学版) 2013年第1期48卷 1-22页

作者：杨军中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室

介绍了金属基纳米材料的一些常用分析和表征技术,包括紫外光谱、X-射线衍射、X-射线光电子能谱分析、透射电子显微分析和扫描透射电子显微分析,并对基于湿化学法的金属基纳米材料结构的主要调控手段进行了粗浅的分类归纳。

关键词：纳米材料纳米结构湿化学法结构表征

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攀西钛精矿流态化氧化-磁选提质研究

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重庆大学学报（自然科学版） 2019年第4期42卷 63-71页

作者：李哲范川林潘锋杨海涛朱庆山中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

随着氯化法钛白产业不断发展,利用我国攀西钛精矿生产氯化法用富钛料是重要的发展趋势。针对攀西钛精矿因杂质含量高无法满足电炉还原钛渣升级原料要求的问题,笔者开展了流态化氧化焙烧磁选提质实验研究,分析氧化过程的物相结构转变,考... 详细信息

随着氯化法钛白产业不断发展,利用我国攀西钛精矿生产氯化法用富钛料是重要的发展趋势。针对攀西钛精矿因杂质含量高无法满足电炉还原钛渣升级原料要求的问题,笔者开展了流态化氧化焙烧磁选提质实验研究,分析氧化过程的物相结构转变,考察焙烧参数、磁选条件等对提质效果的影响。结果表明,基于钛铁矿弱氧化可形成磁性的钛铁矿赤铁矿固溶体原理,在650～750℃温度范围内攀西钛精矿流态化氧化焙烧可获得较高磁性,在3 500Gs下直接磁选精矿产率达70%以上;经进一步球磨磁选后,可获得满足生产升级钛渣(UGS)用原料指标的提质矿,钛回收率49.29%,且通过优化磁选可进一步提高提质效果。通过流态化氧化磁选实现攀西钛精矿提质利用具有较好的可行性。

关键词：攀西钛精矿流态化氧化磁选升级钛渣物相转变

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基于多GPU并行格子Boltzmann方法的方管湍流模拟

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过程工程学报 2022年第3期22卷 318-328页

作者：胡涛向星葛蔚王利民中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家实验室北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049

采用CUDA(Compute Unified Device Architecture)和MPI(Message-Passing-Interface)在超级计算机Mole-8.5E上实现了格子Boltzmann方法(LBM)多GPU并行算法,通过三维顶盖驱动方腔流算例验证了多GPU并行LBM算法的准确性和有效性,利用该并行算法分别对雷诺数Re_(τ)为300,600,1200下的充分发展的方管湍流进行了大规模模拟。研究发现,当计算网格尺寸小于黏性底层厚度(即Δ^(+)<5)时,在壁面附近的相关传递特性统计误差较小,预测精度满足工程应用范围;Re_(τ)为300,600时,不同网格尺寸Δ^(+)下的模拟结果表明LBM在方管流中心湍流特性统计具有网格弱相关性,Re_(τ)为600时,与DNS(Direct Numerical Simulation)相比,Δ^(+)=1.667,3.750,6.250时平均流向速度的平均误差分别是1.357%,2.994%和4.766%;Re_(τ)分别为300,600和1200时,对应网格尺寸Δ^(+)分别为0.833,1.667和3.333时的方管湍流模拟中,成功捕捉到了二次流特性,预测得到的中心面流向速度、脉动均方根速度等的规律与文献基本吻合,进一步验证了单松弛LBM的可靠性,相关计算结果也为理解高Re_(τ)下的方管湍流特性提供了参考。方管湍流的模拟验证了单松弛LBM多GPU并行算法在超大规模网格计算中的潜力,为进一步实现实际工程流动所需更大规模的数值模拟奠定了基础。

关键词：格子Boltzmann方法多GPU并行方管湍流计算流体力学数值模拟

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刚玉基陶瓷膜的制备与性能研究

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耐火材料 2019年第4期53卷 254-257,262页

作者：任小勇刘开琪刘家栋孙广超陈运法中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室

为了解原料粒径对刚玉基陶瓷膜形貌和性能的影响,分别以10 μm和20 μm的近等径刚玉为陶瓷膜原料,以硅溶胶为结合剂,六偏磷酸钠为分散剂,羧甲基纤维素为增稠剂,采用浸浆法在自制多孔SiC支撑体(平均孔径97.2 μm)表面涂覆刚玉基陶瓷膜,... 详细信息

为了解原料粒径对刚玉基陶瓷膜形貌和性能的影响,分别以10 μm和20 μm的近等径刚玉为陶瓷膜原料,以硅溶胶为结合剂,六偏磷酸钠为分散剂,羧甲基纤维素为增稠剂,采用浸浆法在自制多孔SiC支撑体(平均孔径97.2 μm)表面涂覆刚玉基陶瓷膜,观察了膜的表面形貌、孔隙结构,并测试了膜的孔隙尺寸及分布、渗透性及阻力降。结果表明:当SiC支撑体孔径与刚玉颗粒的粒径之比<5时,制成的陶瓷膜表面平整;而当二者之比>10时,膜的表面出现明显凹坑。使用20 μm刚玉颗粒制备的刚玉陶瓷膜,其常温抗折强度为27.6 MPa,阻力降为426.6 Pa,气体渗透率为143.3 m 3·(m 2·h·kPa)^-1 ,具有较好的综合性能,可满足烟气净化的技术要求。

关键词：刚玉陶瓷膜支撑体气体渗透率阻力降

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粒子模拟中一种非结构化通用并行通信模式的研究和范型实现

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计算机与应用化学 2007年第12期24卷 1625-1630页

作者：秦东明郭力王小伟江鹰葛蔚中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室

中国科学院过程工程研究所多相反应实验室,建立了一个通用粒子模拟平台并已开始应用。目前类似的并行模拟系统采用的Shift并行通信模式往往有一些问题,需要一种新的通信模式来弥补它的不足。本文设计具有良好通用性的非结构化通信模式Al... 详细信息

中国科学院过程工程研究所多相反应实验室,建立了一个通用粒子模拟平台并已开始应用。目前类似的并行模拟系统采用的Shift并行通信模式往往有一些问题,需要一种新的通信模式来弥补它的不足。本文设计具有良好通用性的非结构化通信模式All2All,用来完成通用粒子方法模拟平台中计算节点问的通信。本文的算例证明这种通信模式可解决在粒子并行模拟Shift通信模式所不能处理的,具有复杂拓扑关系的相邻节点间的数据通信问题。本文设计的All2All通信模式方法只需稍加修改,就可以方便地应用于其它领域的并行计算系统。

关键词：粒子模拟并行计算区域分解 Shift并行通信模式 All2All并行通信模式 C++范型

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基于EMMS模型的大型催化裂化装置再生器气固分布数值模拟

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化工学报 2015年第8期66卷 2911-2919页

作者：刘雅宁鲁波娜卢利强陈飞国葛蔚吴雷王韶华李静海中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190 中国石化工程建设有限公司北京100101

大型催化裂化装置中再生器的规模庞大,其中的气固分布装置对整体性能有重要影响。与传统的冷模实验相比,对再生器整体和气固分布器局部的多尺度计算机模拟有利于更深入地了解其流动规律,高效便捷地考察不同结构设计与操作条件对气固分... 详细信息

大型催化裂化装置中再生器的规模庞大,其中的气固分布装置对整体性能有重要影响。与传统的冷模实验相比,对再生器整体和气固分布器局部的多尺度计算机模拟有利于更深入地了解其流动规律,高效便捷地考察不同结构设计与操作条件对气固分布的影响,辅助其优化设计。结合双流体模型和EMMS曳力模型,首先模拟了中石化现有3.5 Mt·a-1大规模清洁汽油生产装置的再生反应器,进而模拟并分析了基于同一工艺设计的7 Mt·a-1超大规模再生反应器内不同气体和固体分布器对流动与混合过程的影响。模拟结果表明:3环较2环分布器能有效改善气体分布的均匀性,但增加每个环上的气体入口数对其分布的改善有限;而对固体分布器,开孔率减小可增加其阻力,并在一定程度上改善混合性能。进一步讨论了研究分布环喷口处的气固流动与混合细节的必要性,初步展示了基于EMMS模型的离散颗粒模拟方法(EMMS-DPM)对其的有效性。

关键词： EMMS模型 EMMS-DPM 催化裂化再生器气体分布器固体分布器混合

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