热动力学

摘要： 通过对聚醚醚酮(PEEK)超音速火焰喷涂过程中粒子热动力学特性的研究,得到了粒子特性与流场中气体特性之间的关系,并用有限元仿真的方法,对热喷涂过程进行模拟,探究了粒子直径对粒子温度和速度的影响以及氮气、燃料、空气的质量流量对流场中气体温度和速度的影响。结果表明:当空气、燃料的质量流量增加时,粒子速度会提高;当氮气的质量流量减少或燃料的质量流量增加时,粒子温度会上升。

摘要： 为了有效地防治煤体自燃灾害,利用综合热分析开展了原煤样和阻化煤样的热重试验研究。研究表明:阻化煤样的失水结束点温度、燃尽温度均滞后于原煤样,阻化煤样的最大失重速率低于原煤样的最大失重速率;原煤样活化能随着反应程度的增加逐渐增大,阻化煤样的活化能随着反应程度的增加先增加后减小;失水失重阶段、氧化增重阶段及燃烧失重阶段,阻化煤的反应活化能均大于原煤样,这说明复合有机阻化剂10%的FR-PN+0.10%的十二烷基硫酸钠对抑制煤炭自燃具有很好的效果。研究成果为抑制煤炭自燃以及阻化剂机理分析提供了重要依据。

摘要： 针对石化废水生物处理产生的剩余污泥处置难题,考察利用其中所含油类及生物质热值的可行性,采用XRF,FT-IR,XRD,GC,TG-DSC等分析手段,表征其理化性质及热动力学特性。结果表明:干基石化剩余污泥晶体种类主要为α-石英相,CaO,Fe_(2)O_(3)两种助溶剂质量分数较高,分别为39.2%和18.6%,Cl和Cr_(2)O_(3)含量最低;污泥中包含N—H,—CO—NH—,—CO—X—,CO_(2)^(-3),SiO_(2)^(-4),SO_(4)^(2-)等;重金属含量相对较低,其中Zn含量为50.44 mg/kg、Cu含量为2.14 mg/kg、Ni含量为6.44 mg/kg;石油烃含量丰富,m(C10~C14)∶m(C16~C28)∶m(C30~C40)为5∶18∶2,油脂类C16~C28含量最高,达29.77 g/kg;200~500°C时石化剩余污泥失重速率达到最大,800°C以上污泥热失重趋于结束。综合燃烧特性分析表明,随着升温速率的增大,试样的着火温度介于252.17~256.49°C,燃尽温度、最大失重速率、平均失重速率和综合燃烧特性指数(S)随之呈现升高的趋势。在较高的升温速率下污泥S值越大,综合燃烧特性越好。本研究对石化剩余污泥热值焚烧利用及焚烧飞灰的处置有一定应用参考价值。

摘要： 在几何非线性和热局部平衡条件下,研究不可压流体饱和多孔热弹性半平面在受到表面温度载荷作用下的动力学特性.首先,基于多孔介质混合物理论,考虑几何非线性的影响,给出了问题的数学模型;然后,提出了一种综合数值计算方法,该方法通过微分求积法和二阶后向差分格式分别在空间域和时间域离散数学模型,利用Newton-Raphson法求解非线性代数方程组,从而可得到问题的数值结果.研究表明,本方法是有效可靠的,且具有计算量小、精度高等优点.最后,考虑了材料参数和几何非线性的影响研究了流体饱和多孔热弹性半平面在表面温度载荷作用下的热力学特性.

摘要： 为扩大半水磷石膏(HPG)作为充填胶凝材料的工业应用半径,实现HPG资源化利用技术新突破.本文寻求一种在堆存过程中HPG水化反应放热量变化的模型,以了解其胶凝性能的变化情况.通过对初始温度为35、40、60和80°C的HPG堆体进行自由水质量分数和温度监测,发现HPG自由水质量分数变化规律符合一级反应动力学模型,之后基于热力学和化学反应动力学基本理论,提出了一种关于堆存温度与时间关系的HPG水化反应热动力学模型.最后,采用COMSOL Multiphysics数值模拟软件,将HPG水化反应热动力学方程嵌入传热和ODE模块,对HPG堆体温度进行数值模拟,模拟堆体温度变化曲线与试验结果较为吻合,验证了所提出模型的可靠性.

摘要： 采用传统的固相烧结法制备了C3 S矿物相,基于Parrot-Killoh(PK)水化动力学模型和GEM-Selektor软件研究了蒸养条件下C3 S水化热动力学特征,并与试验结果进行对比分析.结果表明:蒸汽养护能够明显促进C3 S前期的水化,但会抑制其后期的水化,且养护温度越高,这种现象越明显,当水化至90 d龄期时,五种养护条件下的C3 S水化程度基本相同.养护温度的升高对C-S-H凝胶中CaO与SiO2的物质的量比(C/S)的影响不大,但会降低H2 O与SiO2的物质的量比(H/S).而GEM-Selektor软件在模拟计算养护温度对C/S的影响时结果较为准确,对H/S的模拟计算无论是在数值大小还是变化趋势上误差都较大.

摘要： 东胜长焰煤在实验室低温干馏炉经过恒速升温提质和恒温提质制备17个提质煤样。所有提质煤样按国标进行镜质体反射率的煤岩分析。定义以镜质体反射率表征的提质转化率。通过恒速升温提质和恒温提质的动力学方程分别计算各自方法的指前因子和活化能。这为解决提质煤化的T-t-R0热动力学关系提出新的分析思路和方法。提质煤化T-t-R0热动力学的成功应用取决于变质煤化与提质煤化的相互借鉴和相互校验。

摘要： 吴冲龙的煤变质热动力学方程是一个包含煤层绝对年龄、变质温度和镜质体反射率的数学方程。如果确定煤层绝对年龄和其镜质体反射率,能够计算其理论最低变质温度;如果确定煤层绝对年龄和变质温度,能够计算其理论最大镜质体反射率。定义时温比值来比较延长时间或提高温度对提高煤变质程度的影响以及温度影响显著性。结果表明:在同一个成煤期内,随着镜质体反射率的增加,温度影响显著性下降;在相同的镜质体反射率,随着成煤期的年龄,温度影响显著性也下降。在白垩纪高煤级煤III的R0 = 6.1%时,普通数学方法计算出增加1°C温度的影响相当于延长五百九十万年时间的影响。而高等数学方法计算结果是增加1°C温度的影响相当于延长三百六十七万年时间的影响。

摘要： 基于吴冲龙先生的温度–时间–反射率煤变质热动力学方程,计算四例已知时间和温度求反射率、一例已知时间和反射率求温度以及计算褐煤临界温度和长焰煤临界温度。结果表明:温度–时间–反射率经验公式能在一定程度上可以解释煤变质作用,褐煤临界温度为49.3°C和长焰煤临界温度为56.9°C;应用反射率增量和时间增量耦合的方法制备石炭、侏罗、白垩纪成煤期的中煤级煤II温度–反射率(时间)图,并用等温水平线或等反射率垂直线说明“受热时间越长,煤化程度越高”等煤化学的有关论述。利用四川南桐煤田煤变质古地温场文献中的温度和有效变质时间进行交叉验证,进一步证明该方程有一定的精确实用性。

摘要： 研究了2-硝基苯甲醛缩4-氨基安替比林(简写为NTAP)液相生成反应的的热动力学规律.采用RD496-CK2000微量热计测定了2-硝基苯甲醛和4-氨基安替比林在298 K下的溶解焓,以及两物质在不同温度下反应生成2-硝基苯甲醛缩4-氨基安替比林的反应焓,通过盖斯定律设计可行的热化学循环,计算了NTAP物质的固相生成反应焓.同时利用热力学和动力学方程计算了该液相反应的相关热力学和动力学参数.结果表明,该反应为一级反应,且随着温度的升高,反应速率常数增加.反应的活化能较小,反应的活化焓也较小,而活化熵却较高且为负值,表明反应易于进行.初步探讨了NTAP液相生成过程的热动力学信息,为NTAP作为药用物质的基础研究及药效评价提供了科学依据与参考.

摘要： 进气系统作为内燃机的开始,同时也是内燃机的重要组成部分.进气系统性能的好坏直接影响进气质量,进而影响发动机甚至整个汽车性能.但目前,国内外主要还是通过传统的实验方法来研究内燃机气系统,这种方法对实验技术人员的经验要求髙,实验时间长,并且投入大.本文使用MathWorks公司研发出品的数学商业软件Matlab中的可视化仿真软件Simulink,对进气系统进行仿真,并通过改变进气系统的结构参数获得了发动机各个部位的气体流量、温度、压力等参数.通过对结果比较分析,探讨进气系统结构对气体状态的影响,并进行热动力学参数优化,掌握实现进气系统与发动机整机的热动力学匹配方法.

摘要： CaO/Ca(OH)2是一种最有可能实现跨季度、远距离储热的化学蓄热方法.本文主要通过球磨掺杂制备了与纯Ca(OH)2对比的掺杂Li后Ca(OH)2,然后通过热重实验对比了掺杂量对Ca(OH)2分解蓄热的影响,发现随掺杂Li量的增加,蓄热速率也将提高.此外掺杂Li前后Ca(OH)2蓄热分解过程的热动力学参数进行了研究,并得到了相关动力学控制方程,且结果表明,掺杂Li以后Ca(OH)2蓄热动力学过程被分为了两部分.最后使用动力学控制方程的计算结果与试验结果进行了对比,对比结果较一致.

摘要： 实验研究了真空环境液体排放口附近射流的热动力学特征,分析了3种不同射流形态(连续液体射流、部分闪蒸射流和完全闪蒸射流)间的转换条件,发现基于气泡生长速度机制的Cleary准则低估了闪蒸所需过热度,较早预测了闪蒸射流的发生;而基于气核数增长速度机制的Lamanna准则会高估闪蒸所需化学势差,预测的闪蒸发生晚于实验结果.闪蒸引起的流量壅塞效应对真空液体排放流量的影响,除非初始过冷比RP,0=P0 Psat(T0)＞＞1,否则必需考虑.

摘要： 利用热重分析和差示扫描量热分析定量研究了不同升温速率下大庆减渣(DQVR)、克拉玛依减渣(KRVR)、辽河减渣(LHVR)和委内瑞拉减渣(VNVR)热反应过程反应热的变化规律,并进行了热动力学处理.实验结果表明:随着油样的重质化,活化能逐渐降低,而速率常数则呈相反趋势.这表明4种原料中VNVR热反应过程的反应热最易发生变化,而且变化的速率也最快.

摘要： 利用Calvet微热量热仪分析测试了不同质量分数的胶凝剂在偏二甲肼(UDMH)液体推进剂胶凝过程的热效应。整个胶凝过程为先溶解吸热、接着缔合放热最后趋于稳定的过程,得到溶解焓与胶凝剂的质量分数成线性关系,浓度越大,吸收的热量越多,产生的热效应受浓度影响越大。得到缔合焓与与胶凝剂的质量分数成指数关系,随着胶凝剂含量的增加,在热力学上表现为放热量显著增加,胶凝化时间较长。这两个关系式可应用到确定配方的偏二甲肼凝胶推进剂溶解焓和缔合焓的求解,为其研制以及性能计算提供了重要的数据支持,同时研究了偏二甲肼凝胶推进剂胶凝过程中的热动力学,得到了其溶解反应的表现速率常数为12.1,表观反应级数为0.059。

摘要： 本文建立了耦合电磁力的分置式斯特林发动机动力学模型.以膨胀活塞与压缩活塞的瞬时位移量作为Matlab/Simulink数值计算模型的反馈输入量.由于工质流体的总质量不变,利用气体状态方程计算了瞬时循环压力;利用回热器中的流动损失计算了压缩腔和膨胀腔之间的压力向量差;利用动生电动势平衡方程计算了发电线圈的瞬时电流值.将膨胀活塞和压缩活塞的位移波形进行对比分析.此外,根据振动系统的相关理论,分析了分置式斯特林发动机稳定运行的必要条件.

摘要： 本文通过分置式斯特林发动机的动态实验,分析热腔气体温度对膨胀活塞运动阻尼的影响,探索其热力学参数与动力学参数的耦合规律.基于焓流理论,通过调整机械弹簧刚度系数实现循环工质压力波与速度波之间相位差的调节,探讨压力与速度向量相位差对输出功率的影响,对分置式斯特林发动机动力学性能的进行优化.

摘要： 发动机排气系统是由排气歧管、排气管、涡轮机、放气阀、三元催化器、消音器等多个零部件组成,排气系统结构参数的不合理不仅会增大发动机的压力损失,产生较大的排气背压,从而影响发动机的动力性能、经济性能和排放性能及车辆的NVH性能指标.本文用MATLAB/SIMULINK软件对发动机排气系统进行建模与仿真,并通过改变排气管1和排气管2的直径、长度,研究了排气管结构参数对发动机排气总管背压和总管温度的影响,通过进行油门突变过程,得到涡轮机前后的压力和温度的动态变化曲线.得出如何选择排气管直径、长度设计参数,以达到发动机理想的排气总管背压和温度,从而满足发动机性能、排气噪声和排放法规的要求.

摘要： 乐山－龙女寺古隆起位于川中地区的偏西南部位,发育下寒武统邛竹寺组海相泥质烃源岩、震旦系灯影组、寒武系黄龙组和洗象池组等储集层.烃源岩为高－过成熟腐泥型有机质,天然气干燥系数都很高,几乎不含重烃气,甲烷碳同位素很重,储集空间以溶蚀孔洞为主.气藏含水饱和度较高,储集层中的水矿化度和变质系数较高,是典型的原生水. 位于古隆起上的威远气田，受喜山运动的影响，构造高点由资阳迁移至目前威远气田的位置。从资阳到威远甲烷碳同位素明显变重，用天然气横向运移是无法解释的。研究发现，从气田水中脱出来的天然气碳同位素比游离气明显偏重。威远气田成藏之前由于地层埋深较大，压力和温度都较高，水中溶解的气体较多，在喜山运动中抬升的幅度较大，造成水溶气部分出溶形成游离气，使威远气田甲烷碳同位素变重。古隆起普遍发育的储层沥青碳同位素明显轻于甲烷碳同位素，这现象用碳同位素热动力学是无法解释的，水溶气的观点可比较合理地解释这一现象。

摘要： 采用快速减压方式实验研究了蒸馏水单液滴闪蒸/冻结现象.实验观察到的液滴闪蒸/冻结形态可以划分为稳定冻结、冰粒破裂、冰里迸碎和冰粒爆裂等4 类,液滴状态演化过程包括蒸发降温、核化、再辉升温、恒温冻结和升华降温等阶段.实验结果表明:核化时间一般随系统终态压力降低而减小,但显示出明显的随机性;核化温度与过冷度受核化时间直接影响,核化时间越短,核化温度越高,液滴过冷度越小;冻结温度和过冷度的平均值分别约为-1°C和10°C,与系统终态压力、液滴初始尺寸和核化时间等无关;冻结时间由系统终态压力和液滴初始尺寸所决定.

摘要： 本发明公开了一种基于单峰热解曲线的炭化可燃物热解动力学参数计算方法，包括：等转化率法FWO法求取可燃物单峰热解的活化能值E；假设多种反应机理，通过CR法求取活化能值E与FWO法得到的值对比，确定可燃物单峰热解的反应机理函数f(α)，求取指前因子A；确定求解参数的取值范围；粒子群人工智能优化算法(PSO)对指前因子A、活化能值E以及炭生成率v进行寻优，并在最优解时输出计算结果。本发明降低了求可燃物单峰热解高阶偏微分方程的难度；计算精度好；优化效率高；使用范围广，可以同时应用到多组升温速率和多种可燃物的单峰热解求解中，有效预测实验结果。

摘要： 本发明涉及一种橡胶热氧老化动力学测试装置及测试热氧吸收曲线的方法，测试装置包括测试台、抽真空给氧系统、温控系统、补氧系统、自动记录系统，其中所述测试台为一体化结构，测试台内部对称设置测试腔，测试台中心和边缘位置分别设置中心测温传感器和边缘测温传感器，测试台外围依次设置加热带和保温层；所述测试腔密封端设置压力传感器，测试腔与抽真空给氧系统和补氧系统分别相连通，加热带与温控系统相连接，补氧系统与自动记录系统连接。利用本发明的装置能够准确、快速、批量测试橡胶的热氧化性能。

摘要： 一种用于改善具有焊缝的海洋船舶的流体动力学轮廓和污染特性的方法，该焊缝形成在船舶水线以下的表面上突起的焊帽。该方法包括通过将整流件应用到水下表面来修正焊缝，例如通过使用填充物。一种具有整流件的船舶以及一种用于船舶并且包括整流件的覆层系统。

摘要： 按本发明的行驶动力学调节系统具有电子的行驶动力学控制单元，该行驶动力学控制单元与至少一个驱动控制单元连接并且构成为，使得该行驶动力学控制单元首先确定额定打滑值或者额定打滑范围和作为参考速度的实际车速。在此，在相应的实际行驶情况中，优选通过用于惯性滑行的最小允许的额定打滑值和用于牵引运行的最大允许的额定打滑值来设定额定打滑范围。按第一替选方案，根据额定打滑值或额定打滑范围将额定转速或额定转速范围输出给所述至少一个驱动控制单元。按第一替选方案的转速范围由在这种行驶情况中的最大允许的驱动打滑值和减速打滑值来计算。按第二替选方案，额定打滑值与参考车速一起直接输送给所述至少一个驱动控制单元，该驱动控制单元由此本身确定在马达层面上的额定转速。在第二替选方案中，类似于第一替选方案，取代额定打滑值，也可输出额定打滑范围，该额定打滑范围由驱动控制单元又换算成额定转速范围。

摘要： 本发明涉及一种基于热分析和质谱法分析金属有机骨架材料热解动力学的方法，其包括以下步骤，一：制备待测试的金属有机骨架材料MOFs；二：记录MOFs热解特性曲线同时实时记录气体副产物的质谱信息；三：导出为一系列转化率与温度关系的数据点；四：获得MOFs的热解活化能E；五：得到最概然机理函数G(α)和指前因子A；六：获得气体副产物的种类；七：分析出MOFs热解的路径；八：通分析出MOFs碳基材料的合成机制。本发明可以在获得的材料的热重数据的同时，实时在线监测材料热解过程中气体产物的质谱信息，最终分析处理推测得出MOFs热解碳化的机制，准确性高。

摘要： 本发明涉及一种基于热分析和质谱法联用分析金属有机骨架材料热解动力学的方法，其包括以下步骤，一：制备待测试的金属有机骨架材料MOF；二：记录MOFs热解特性曲线的同时，实时记录气体副产物的质谱信息；三：得到在热解过程中有浓度变化的质量数，对热解的气体副产物进行定性和定量分析；四：计算不同热解阶段对应的表观活化能E、最概然机理函数f(α)和指前因子A；五：分析出MOFs热解碳化的路径。本发明通过对热重数据以及热分析动力学数据的分析处理推测得出MOFs热解碳化的机制，本发明方法准确性高。

摘要： 本发明公开了一种基于单峰热解曲线的炭化可燃物热解动力学参数计算方法，包括：等转化率法FWO法求取可燃物单峰热解的活化能值E；假设多种反应机理，通过CR法求取活化能值E与FWO法得到的值对比，确定可燃物单峰热解的反应机理函数f(α)，求取指前因子A；确定求解参数的取值范围；粒子群人工智能优化算法(PSO)对指前因子A、活化能值E以及炭生成率v进行寻优，并在最优解时输出计算结果。本发明降低了求可燃物单峰热解高阶偏微分方程的难度；计算精度好；优化效率高；使用范围广，可以同时应用到多组升温速率和多种可燃物的单峰热解求解中，有效预测实验结果。

摘要： 本发明公开了一种大型海藻热解特性与热解动力学研究，属于生物化工领域。包括如下条件：了解海藻的热解温度范围、失重速率和热效应等特性参数。作为优选：还可以根据热分析数据判断最佳热解机理函数。本发明的有益效果如下：不仅可以为生物质热解理论模型的建立提供参考，还可以为今后海洋生物质各种热解工艺和设备的设计、选用及优化提供理论基础和实验依据。

摘要： 本发明涉及一种橡胶热氧老化动力学测试装置及测试热氧吸收曲线的方法，测试装置包括测试台、抽真空给氧系统、温控系统、补氧系统、自动记录系统，其中所述测试台为一体化结构，测试台内部对称设置测试腔，测试台中心和边缘位置分别设置中心测温传感器和边缘测温传感器，测试台外围依次设置加热带和保温层；所述测试腔密封端设置压力传感器，测试腔与抽真空给氧系统和补氧系统分别相连通，加热带与温控系统相连接，补氧系统与自动记录系统连接。利用本发明的装置能够准确、快速、批量测试橡胶的热氧化性能。

摘要： 本发明公开了一种耦合空气动力学的跳台滑雪肌骨动力学模拟方法，属于体育专项动作分析技术领域。一种耦合空气动力学的跳台滑雪肌骨动力学模拟方法，在跳台滑雪运动员的肌骨动力学模拟中，结合了通过计算流体力学模拟得到的运动员所受的空气动力，使得对运动员动作的模拟更加符合现实情况，计算出的关节力矩，肌肉力等参数更加准确；同时通过对这些更为准确的关节力矩，肌肉力等参数来分析评估跳台滑雪运动员的发力情况，能够更好的指导针对性的肌肉力量训练。