检索结果-内蒙古大学图书馆

工程热物理学报 2024年第9期45卷 2814-2821页

作者：王琦张立志华南理工大学电力学院传热强化与过程节能教育部重点实验室广州510641 华南理工大学化学与化工学院传热强化与过程节能教育部重点实验室广州510641

防凝胶污染是膜脱盐技术的难点之一。本文采用化学交联法对海水淡化实际操作条件下产生的凝胶污染物进行了重构,并对凝胶的各种理化性质进行了测试和表征。重构既解决了真实海水实验时需要长时间运行的缺点,又优化了使用简单自制盐水实... 详细信息

防凝胶污染是膜脱盐技术的难点之一。本文采用化学交联法对海水淡化实际操作条件下产生的凝胶污染物进行了重构,并对凝胶的各种理化性质进行了测试和表征。重构既解决了真实海水实验时需要长时间运行的缺点,又优化了使用简单自制盐水实验时不能有效解释凝胶污染真实特征的问题。测试结果表明,凝胶层的低热导率使膜两侧温差减小,这与凝胶的致密结构共同导致了产水系统阻力的增加。凝胶层的亲水性质和兼具黏弹性的特点,使其具有较强的抗拉压应力和抗冲刷能力,容易黏附在膜表面上。粗粒化模拟所构建的模型可以反应凝胶的部分真实参数,可用于后续计算。

关键词：污染物凝胶重构技术热质传递黏弹性耗散粒子动力学模拟

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基于共同趋势模型的非平稳过程质量相关故障检测方法

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化工学报 2023年第6期74卷 2522-2537页

作者：邵远哲赵忠盖刘飞江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室江苏无锡214122

现有质量相关监控方法基于数据平稳的假设,而实际生产中存在大量的非平稳过程。针对上述问题,提出了一种基于共同趋势模型的非平稳过程质量相关故障检测方法。该方法首先识别出系统中的非平稳过程变量和质量变量,再利用Gonzalo-Granger... 详细信息

现有质量相关监控方法基于数据平稳的假设,而实际生产中存在大量的非平稳过程。针对上述问题,提出了一种基于共同趋势模型的非平稳过程质量相关故障检测方法。该方法首先识别出系统中的非平稳过程变量和质量变量,再利用Gonzalo-Granger分解求解共同趋势模型,从而分离非平稳数据中的平稳部分和非平稳部分,然后,整合平稳数据,以及非平稳数据的平稳子空间整合,应用慢特征分析(slow feature analysis,SFA)和典型相关分析(canonical correlation analysis,CCA)建立质量相关的监控模型,实现对非平稳质量变量的有效监控。最后通过对比实验,证明所提出方法可以有效发现非平稳过程质量相关故障。

关键词：非平稳协整分析慢特征分析质量相关故障检测数值分析计算机模拟过程系统

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翼型结构对印刷电路板换热器流动与换热特性影响

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储能科学与技术 2024年第2期13卷 416-424页

作者：李峰鹿院卫王彦泉马彦成吴玉庭北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室北京100124

印刷电路板换热器(PCHE)作为超临界二氧化碳(S-CO_(2))布雷顿循环中的重要设备,其性能会影响系统的效率。为了提高翼型PCHE性能,探究翼型翅片结构对其流动与换热性能的影响。本工作针对S-CO_(2)布雷顿循环系统中的高温回热器,采用数值... 详细信息

印刷电路板换热器(PCHE)作为超临界二氧化碳(S-CO_(2))布雷顿循环中的重要设备,其性能会影响系统的效率。为了提高翼型PCHE性能,探究翼型翅片结构对其流动与换热性能的影响。本工作针对S-CO_(2)布雷顿循环系统中的高温回热器,采用数值模拟的方法,选用S-CO_(2)为传热工质。通过对3种不同结构的NACA0020的翼型翅片通道的流动与换热性能进行比较,研究翼型翅片最大厚度在弦长上的位置参数对换热器的性能影响,并从热工水力性能、综合性指标、整体流动性、局部性能等方面分析了变化规律。结果表明,在翼型翅片结构中保持相对厚度不变的情况下,随着翼型翅片最大厚度在弦长上越接近翼型前缘的位置,其换热性能也会随之提高。其中NACA0020-20的翼型翅片通道在选定的工况条件下,j因子和Nu比其他两种翼型翅片通道大2.7%~8.8%和2.7%~8%,并且该翼型翅片结构可以有效地减小边界层所带来的影响,提高了其PCHE的换热性能,其综合性能更是优于其他两种翼型翅片。研究结果对于翼型PCHE的结构设计和性能优化提供了一定的依据。

关键词：超临界二氧化碳换热器翼型翅片最大厚度流动与换热

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化学链甲烷氧化偶联界面反应路径和晶格氧传递的分子动力学模拟

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燃料化学学报（中英文） 2024年第6期52卷 820-830页

作者：李婉莹陈良勇东南大学能源与环境学院能源转换及其过程测控教育部重点实验室江苏南京210096

本研究采用分子动力学模拟的方法计算八种金属氧化物催化剂-载氧体CL-OCM反应性能,并对性能最优的Mn_(2)O_(3)开展反应时间和颗粒尺寸的研究。结果表明,适当延长反应时间有利于提高C_(2)H_(4)选择性;C/O=1是Mn_(2)O_(3)的理想尺寸。基... 详细信息

本研究采用分子动力学模拟的方法计算八种金属氧化物催化剂-载氧体CL-OCM反应性能,并对性能最优的Mn_(2)O_(3)开展反应时间和颗粒尺寸的研究。结果表明,适当延长反应时间有利于提高C_(2)H_(4)选择性;C/O=1是Mn_(2)O_(3)的理想尺寸。基于以上结果分析了Mn_(2)O_(3)CL-OCM界面反应路径和晶格氧传递问题,以揭示反应机理。CH_(3)^(*)气相二聚化生成C_(2)H6的是CL-OCM最主要的碳偶联路径。除此之外,还存在两条碳偶联路径,均由CH2^(*)引发。CH_(3)^(*)与OH^(*)表面结合生成甲醇是CL-OCM副反应的先决步骤,抑制甲醇生成是提高CL-OCM反应C_(2)选择性的关键。晶格氧存在转化,表面晶格氧是甲烷活化的活性氧。晶格氧数量差异及体相晶格氧迁移阻力差异是导致CH_(4)转化率和C_(2)选择性不同的主要原因。该研究为CL-OCM催化剂-载氧体的机理探究提供新的方法。

关键词：化学链甲烷氧化偶联催化剂-载氧体分子动力学模拟界面反应晶格氧

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北京植物园主要观赏植物春花期和秋叶期的过程模拟

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北京大学学报（自然科学版） 2023年第4期59卷 649-658页

作者：唐菱珮陈效逑钱思蔚莫志鸿北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871 中国人民解放军32011部队北京100094

为了准确地模拟观赏植物春花期和秋叶期的发生时间,揭示城市植物物候对气候变化的响应特征并预测赏花和观叶的最佳时机,利用统一促进模型、统一冷激模型与日最低温–光周期耦合模型,分别模拟北京植物园1979—2019年20种春花植物开花期... 详细信息

为了准确地模拟观赏植物春花期和秋叶期的发生时间,揭示城市植物物候对气候变化的响应特征并预测赏花和观叶的最佳时机,利用统一促进模型、统一冷激模型与日最低温–光周期耦合模型,分别模拟北京植物园1979—2019年20种春花植物开花期和10种秋叶植物叶变色期的年际变化,并评价最优模型模拟与预测的误差。结果表明,园林观赏植物春季开花期的发生主要受生态休眠期和生长期促进温度驱动,内休眠期冷激温度需求没有对春季开花期的发生起到限制作用;观赏植物秋季叶始变色期的发生主要受温度降低诱发叶片衰老的过程驱动,叶全变色期的发生主要受光周期缩短诱发叶片衰老的过程驱动。开花始期和开花盛期模拟的平均均方根误差(RMSE)分别为3.7和3.2 d,且这两个物候期的模拟误差具有较好的种间同步性;叶始变色期和叶全变色期模拟的平均RMSE分别为9.4和5.6 d,而这两个物候期之间的模拟误差不具有种间同步性;物候模型对各种植物开花日期和叶变色日期模拟的RMSE与其年际波动标准差呈显著的正相关关系。最优春季和秋季物候过程模型的外推检验与模拟检验的RMSE数值相近,表明模型具有较高的稳健性。

关键词：城市景观时序美开花始期和盛期叶始变色期和全变色期气候驱动过程模拟与预测

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太阳能增强型间接空冷塔流动换热特性及其受环境侧风的影响机制

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太阳能学报 2023年第10期44卷 198-208页

作者：张莉马欢司风琪东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室南京210096

通过建立太阳能增强型间接空冷塔的三维数值模型,从塔内外流场、温度场分布以及塔内不同高度层空气温度、速度的趋势变化剖析太阳辐射对塔流动换热的增效作用以及受环境侧风影响后的变化规律,并与传统间接空冷塔的性能变化进行对比分析... 详细信息

通过建立太阳能增强型间接空冷塔的三维数值模型,从塔内外流场、温度场分布以及塔内不同高度层空气温度、速度的趋势变化剖析太阳辐射对塔流动换热的增效作用以及受环境侧风影响后的变化规律,并与传统间接空冷塔的性能变化进行对比分析。结果表明:太阳辐射的引入降低了侧风对间接空冷塔流动换热的不利影响,具体为减弱塔内涡流及提升塔侧风区、背风区换热器的进气与散热能力。在无风和低风速下,太阳能增强型间接空冷塔在地面和集热器附近的空气速度、温度均高于传统间接空冷塔,且地面附近空气受太阳辐射影响更大,其温升更高,而中间高度层上空气温度会稍小于传统间接空冷塔;高风速下,受塔内涡流影响,太阳能增强型间接空冷塔内背风区的进气温度沿径向呈下降趋势。侧风下太阳能增强型间接空冷塔的通风量与散热量均要高于传统间接空冷塔,最大分别提升10.5%和5.8%,且其对环境侧风的敏感度要小于传统间接空冷塔。

关键词：冷却塔太阳能数值模拟侧风通风散热

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双流化床化学链制氢反应器的数值模拟

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化工学报 2024年第8期75卷 2865-2874页

作者：曹佳蕾孙立岩曾德望尹凡高子翔肖睿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江苏南京210096

化学链制氢技术具有能耗低、产氢纯度高、清洁高效等优势,在氢能领域越来越受到重视。化学链制氢系统中复杂的流动与传递过程限制了该技术的发展,需要开展深入的研究工作揭示化学链制氢反应器的运行特性。使用双流体模型对化学链制氢双... 详细信息

化学链制氢技术具有能耗低、产氢纯度高、清洁高效等优势,在氢能领域越来越受到重视。化学链制氢系统中复杂的流动与传递过程限制了该技术的发展,需要开展深入的研究工作揭示化学链制氢反应器的运行特性。使用双流体模型对化学链制氢双流化床反应器进行三维数值模拟研究,考察不同操作工况和载氧体属性对系统运行的影响,揭示反应器内部压力和固相浓度分布规律,为双流化床化学链制氢装置的运行和优化提供指导。计算结果表明,随着床料量增加,提升管压力波动幅值减小,运行更加平稳;由于进料口布置形式的影响,在提升管入口段固相分布呈现较强的不对称性;当前工况下提升管入口气速为7 m/s时反应器运行最平稳,随着流化气速增加固体循环量出现剧烈波动。

关键词：化学链制氢载氧体循环流化床多相流计算流体力学

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绿地空间降温效应综述:景观调控视角

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生态学报 2024年第4期44卷 1336-1346页

作者：董建权彭建北京林业大学园林学院北京100083 北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871

在全球变暖和极端热事件加剧的背景下,绿地空间优化已经成为一种有效调控热环境的基于自然的解决方案,明晰绿地空间的降温过程、效应特征和景观调控作用对区域绿地空间结构和格局优化至关重要。梳理当前景观调控视角下绿地空间降温效应... 详细信息

在全球变暖和极端热事件加剧的背景下,绿地空间优化已经成为一种有效调控热环境的基于自然的解决方案,明晰绿地空间的降温过程、效应特征和景观调控作用对区域绿地空间结构和格局优化至关重要。梳理当前景观调控视角下绿地空间降温效应相关的理论、方法与案例,回顾了植被降温过程。植被通过遮荫、蒸散、固碳、湍流等过程直接或间接地实现降温效果,但同时受到了大气和土壤含水量、环境温度、风系统等背景气候的影响。从内部视角(绿地景观变化对本地温度的影响)和外部视角(绿地景观对外部区域温度的影响)总结了降温范围、强度、梯度、效率等特点,分析不同度量指标的空间差异与关键阈值。内部视角厘定降温效应主要模拟区域内土地覆被变化(如造林、植被类型转换等)和植被覆盖度变化的影响;外部视角强调以绿地景观为中心的距离变化及其温度序列关联的特征曲线。进一步归纳了景观视角下绿地空间对温度的调控途径,梳理绿地景观组分(景观的类型、结构和规模特征)和空间配置(景观的空间形态和关系特征)对降温效应的影响差异。已有研究表明,绿地空间的景观组分与温度的关联性结论较为一致,但关键调控阈值在不同气候和发展水平的区域存在差异;规则或复杂绿地景观、集聚或离散绿地景观对区域热环境的影响则并未统一,但空间配置对降温效应的影响通常弱于景观组分。最后,围绕“机理-阈值-优化”提出未来景观调控视角下绿地空间降温效应研究需要关注绿地空间降温的非线性过程、多目标协同的绿地景观调控机制、面向降温效应提升的绿地空间网络等重点方向。

关键词：绿地空间降温效应景观调控城市热岛效应

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基于[火用]分析的CO_(2)压缩液化能耗分析及新工艺

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煤炭学报 2023年第11期48卷 4213-4223页

作者：汪静张习文杨林军东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室江苏南京210000

在各种二氧化碳捕获技术中,有机胺吸收是当下应用最广泛且最可靠的选择。将液化天然气冷能与二氧化碳压缩液化工艺相结合,一方面可以解决液化天然气冷能利用问题,另一方面也可以直接获得液化二氧化碳所需要的低温,降低能耗。提出一种将... 详细信息

在各种二氧化碳捕获技术中,有机胺吸收是当下应用最广泛且最可靠的选择。将液化天然气冷能与二氧化碳压缩液化工艺相结合,一方面可以解决液化天然气冷能利用问题,另一方面也可以直接获得液化二氧化碳所需要的低温,降低能耗。提出一种将液化天然气冷能应用于化学吸收法捕集的二氧化碳压缩液化新工艺,采用有机胺吸收捕集到的高体积分数二氧化碳原料气,运用Aspen Hysys软件,利用Peng-Robison状态方程,对工艺流程进行模拟。探究了传统压缩工艺与泵送压缩工艺的系统性能,发现在泵送工艺下,系统单位质量能耗可由931.65 kJ降低到892.61 kJ,系统[火用]效率从63.28%上升到63.67%,单位质量耗水量从3.84 kg降低到3.01 kg。在此基础上,对泵送工艺进行优化,根据换热介质串联方式的不同,提出了5种优化流程,在最佳优化流程下,系统单位质量能耗为892.60 kJ,系统[火用]效率从63.67%提高到64.10%,单位质量耗水量从3.01 kg降低到2.44 kg。最后对最佳优化流程进行级间冷却温度、换热介质流量的系统敏感性分析,结果表明,级间冷却温度越低,系统能耗越低,[火用]效率越大,10℃时,单位质量能耗最低为879.5 kJ,系统[火用]效率最大为65.5%;换热介质流量对系统能耗影响不明显,但系统[火用]效率随换热介质流量增大而增加,且液化天然气质量流量对系统[火用]效率影响更大,水质量流量为8000 kg/h、液化天然气质量流量为1000 kg/h时,系统[火用]效率最大为68.91%。

关键词：二氧化碳压缩 Hysys 能耗 (火用)效率敏感性分析

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颗粒聚团结构对曳力特性影响的数值模拟

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化工学报 2023年第6期74卷 2351-2362页

作者：刘道银陈柄岐张祖扬吴琰东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室江苏南京210096

黏性颗粒多以聚团形式存在于气固两相系统中,流体施加于聚团的曳力对两相流动及传热传质起着至关重要的作用,而聚团的不规则、分形结构增加了曳力特性的复杂性。基于黏性离散单元方法生成不同分形结构的聚团,利用计算流体力学方法(CFD)... 详细信息

黏性颗粒多以聚团形式存在于气固两相系统中,流体施加于聚团的曳力对两相流动及传热传质起着至关重要的作用,而聚团的不规则、分形结构增加了曳力特性的复杂性。基于黏性离散单元方法生成不同分形结构的聚团,利用计算流体力学方法(CFD)直接求解分形聚团内部多孔结构的气流流动,得到了气体流过聚团时的周围与内部流场,研究了低Reynolds数(Re=0.1~10)条件下聚团结构特征对曳力的影响。结果表明:聚团的疏密程度显著影响聚团整体流场分布,多孔疏松结构增强了聚团的渗透性,使其与流体接触面积增加,所受曳力增加。分析不同结构聚团的曳力系数发现:除了聚团孔隙率、分形维数等结构参数的影响,气体流经聚团的方向也影响聚团曳力系数。在此基础上,综合考虑聚团分形维数、聚团与气流的夹角方向、Reynolds数拟合得到聚团曳力系数关联式。

关键词：聚团结构分形曳力渗透计算流体力学

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