光催化反应器降解VOCs模型研究

本文发展普适的光催化反应器降解VOCs模型,应用于光催化反应与对流传质沿反应表面分布不均匀的光催化反应器。根据该反应器模型,指出评价光催化反应器性能的主要参数NTUm由三个无量纲参数的线性乘积组成,分别是反应面积与流通截面面积的比值(A*),传质斯坦顿数(stm)和反应有效度(η),该三参数分别体现光催化反应降解VOCs过程中的面积因素以及传质一反应过程的影响。通过上述模型与无量纲参数,可评价光催化反应器的性能瓶颈,并为如何改进提高光催化降解VOCs的性能指明方向。     

光催化反应器性能参数及其简便测试方法

本文分析了光催化反应器降解有机挥发化合物(VOCs)的特性,提出了反应器总降解常数的概念,提出了一种测量光催化反应器性能参数-传质单元数、反应有效度和总降解常数的方法。管状光催化反应器降解空气中微量甲醛的实验验证了该方法的可行性。实验表明:在空气温度22-24℃,空气湿度40％附近,甲醛的光催化反应在不同浓度区间近似为一次反应,在1.6-12.4 mg/m3浓度区间内其总降解常数最大。     

空心塑料球堆积床空气加湿传质系数的测定

对增湿除湿型太阳能海水淡化装置中填充空心塑料小球作为堆积床的传质系数进行了实验测试,并与其他材料堆积床的传质系数进行了比较。介绍了测试装置的结构和工作过程,给出了传质系数随不同运行参数的变化关系。实验结果表明,该空心塑料小球由于具有较大的润湿表面和内部具有储水多孔材料,因而具有较高的蒸发传质系数。在系统冷却水和喷淋温度分别为25℃和80℃时,传质系数比使用方木条时提高了约8%。实验结果还说明,喷淋量及循环风量对传质系数的影响一般是正向的,喷淋量及风速增加,传质系数将增加,但风速达到一定程度后,增加循环风量使传质系数增加幅度变小。     

基于空气争化的介孔纳米TiO2的应用研究

本研究创建连续流动气相光催化实验系统,采用动态配气法生成一定低浓度的甲醛气体,开发利用介孔纳米TiO2为光催化材料,以促进利用光催化技术应用于消除室内有害污染气体更具实际意义和商业价值.研究表明,以非表面活性剂有机小分子三乙醇胺为模板剂制得了介孔TiO2材料,其粒径在20～30 nm之间;通过控制气流速度为7.5 cm/s以消除传质对反应的影响,在相对湿度为28%和反应温度为25℃的条件下,相对具有相近吸光性能和粒度的DegussaP25,介孔纳米TiO2具有更高的光催化降解甲醛的反应效率.     

基于空气净化的介孔纳米TiO_2的应用研究

本研究创建连续流动气相光催化实验系统,采用动态配气法生成一定低浓度的甲醛气体,开发利用介孔纳米TiO2为光催化材料,以促进利用光催化技术应用于消除室内有害污染气体更具实际意义和商业价值．研究表明,以非表面活性剂有机小分子三乙醇胺为模板剂制得了介孔TiO2材料,其粒径在20-30 nm之间;通过控制气流速度为7．5 cm／s以消除传质对反应的影响,在相对湿度为28％和反应温度为25℃的条件下,相对具有相近吸光性能和粒度的Degussa P25,介孔纳米TiO2具有更高的光催化降解甲醛的反应效率．     

基于声场重建的材料吸声系数测量方法

针对现有方法对材料吸声系数进行现场测量时存在低频测量误差大的问题,本文提出了一种利用扬声器线阵列对材料吸声系数进行现场测量的新方法。该方法使用基于能量比值约束的最小二乘法在待测材料表面进行平面波声场重建并结合双传声器传递函数法对材料的吸声系数进行测量。数值仿真表明在100～1600 Hz频率范围内,新方法在未加约束时能够对材料的吸声系数进行准确测量。在半消声室中利用新方法测量了三聚氰胺泡沫的吸声系数,分析了能量比值约束值对测量结果的影响,并和阻抗管以及其它两种现场测量方法的测量结果进行了对比。结果表明该方法能够对吸声材料在160～1600 Hz频段内的吸声系数进行准确测量,并且相较于现存的现场测量方法,新方法具有更低的测量频率下限。     

非线性拟合方法用于透射式脉冲红外技术测试碳/碳复合材料的热扩散系数

为了测试碳/碳复合材料的热扩散系数,本文提出了非线性拟合用于透射式脉冲红外检测的数据处理方法.非线性拟合通过循环迭代的方法持续调整拟合参数,让理论值不断逼近实验值,直至获得最佳结果.传统的透射式脉冲红外成像技术利用半高时间法测试材料的热扩散系数,但通常会受到采集时间不足和信噪比差的限制.本文提出的非线性拟合方法可以有效消除或减弱这两种影响.在使用该方法之前,首先选用常见的304不锈钢评估了该方法的测量精度及拟合长度对测试结果的影响.结果显示304不锈钢的测量精度达到0.3%,且当拟合长度不小于半高时间法采集时间的1/5时,拟合长度对非线性拟合结果影响很小.随后使用该拟合方法测试了不同厚度的碳/碳复合材料试件,并通过热扩散系数测量结果分析了试件之间的热参数差异性和材料自身的均匀性.     

多元高斯声束衍射修正下液体非线性系数检测方法

有效检测材料的非线性系数β是非线性超声评价材料力学性能及早期疲劳损伤等的前提和关键,针对当前的有限幅值法仅适用于有限孔径探头近场测量的现状,本论文研究了一种不受检测距离影响的测量方法。为抑制实际检测过程中声能的损失和声场扩散对测量结果的影响,对基波和二次谐波检测值进行衍射和衰减修正,其中利用多元高斯声束精确计算二次谐波衍射系数,在此基础上计算非线性系数β以消除其与理想的平面波推导结果间的差异,提高不同距离下测量值的精度。针对水的非线性系数β进行了仿真分析和实验验证,结果均显示本文方法相比于传统有限幅值法具有明显的精度优势,且表明该方法测量材料的β不受检测距离的影响,为放宽非线性超声检测的应用条件提供了理论依据。      

污染物传质作用下的室内光催化空气净化研究

光催化反应是表面反应,污染物必须到达催化剂表面才可被分解去除,同时光催化反应在污染物较高浓度条件下反应速率较高,而污染物较低浓度时则效果不佳.为了提高室内污染物低浓度条件下的催化反应速率,本文将光催化技术与活性炭吸附技术相结合,利用活性炭吸附功能,加强污染物向催化剂表面的传质,在催化剂表面形成污染物局部高浓度,提高室内污染物光催化反应速率,将室内污染物浓度降至国标规定的浓度范围内.     

TiO2/丝光沸石光催化降解甲醛特性研究

使用吸附材料丝光沸石与一种常用光催化材料TiO2(德国Degussa公司生产P25)的混和材料光催化降解空气中微量甲醛,探讨了空气流速、甲醛进口浓度、紫外光波长和强度以及水蒸气浓度对光催化效果的影响。发现:增大空气流速会减小甲醛的转化率但提高其降解速率;在实验浓度范围内甲醛的光催化反应可近似为零次反应;在相同光强下使用杀菌灯降解甲醛的效果优于黑光灯;当水蒸气浓度大于4000 mg/cm3时,甲醛的转化率不受水蒸气浓度影响,当水蒸气浓度为零时材料活性明显降低。这些结果为此类混和光催化材料的应用提供了科学指导。     

基于光学浮标的赤潮生消过程半分析监测方法

赤潮爆发时水体叶绿素a质量浓度升高,引起浮游植物吸收系数、光束总吸收系数等水体固有光学性质(IOP)的变化,并导致水体表观光学性质(AOP)的改变。海洋光学浮标可实现水体表观光学性质的定点连续时间序列观测,基于此发展相应的模型方法有望实现赤潮生消全过程的监测。利用一次赤潮生消过程的海洋光学浮标数据,发展了一种赤潮半分析监测方法。该方法首先由光学浮标数据得到的水体光谱漫衰减系数Kd(λ)和遥感反射率rrs(λ),结合经验确定的水下光场平均余弦进行水体光束总吸收系数a(λ)的半分析估算,然后再半分析反演浮游植物吸收系数aph(λ)和叶绿素a质量浓度。经检验,该方法估算a(675),aph(675)和叶绿素a质量浓度的中值相对误差分别为8.6%,34.9%和38.9%。将本方法与半分析方法(QAA)和统计回归方法进行了对比分析,本方法的优势在于反演精度较高,所采用的经验参数大都源自辐射传输理论计算、不依赖于浮标数据且对反演结果的影响有限。     

Mass transfer in a two-phase flow in a curvilinear channel

In this paper, the results of an experimental investigation of the distribution of local coefficients of mass transfer on a pipe wall for a flow of a two-phase gas-liquid mixture with a turn of 90° are presented. The mass transfer coefficients were measured by using an electrodiffusion method. It has been shown that the distribution of local mass transfer coefficients on the inner surface of a curvilinear channel is nonuniform both in length and along the perimeter and depends on the content of gas in the two-phase flow.     

竹红菌乙素(HB)在C60与三乙胺分子间电子转移反应中的光催化作用

用ESR方法探讨了在C₆₀与三乙胺(Et₃ N)的分子间电子转移反应中竹红菌乙素(HB)的光催化作用.通过对Et₃N/C₆₀/HB电子转移反应体系及其中间体的研究得知:在HB存在的条件下,可通过光催化电子转移反应机理,实现室温下由Et₃N到基态C₆₀的分子间电子转移     

HEAT AND MASS TRANSFER AND WALL SHEAR STRESS IN VERTICAL GAS-LIQUID FLOW

Results of an experimental investigation of heat and mass transfer and wall shear stress at gas-liquid flow in a vertical tube are presented. Local wall shear stress and mass transfer coefficients were measured by an electrochemical method. Experiments were performed in the range of Reynolds number variation with respect to liquid Rc_i, = 8.5 × 10³-5.4 × 10⁴, gas Re_g = 3 × 10³-1.4 × 10⁵, pressure 0.1-1 MPa. The relationship between heat and mass transfer and wall shear at gas-liquid flows is shown to exist. The results of measuring heat and mass transfer coefficients are generalized by formulas applied to calculate heat and mass transfer in single-phase turbulent flow.     

Dynamical and random aspects of transfer in heavy ion collisions

A classical dynamical theory for heavy ion collisions is developed which allows for transfer through the window between the strongly interacting target and projectile. The transfer is treated as a random walk process and a feed back effect on the orbital motion from the transfer is obtained by adjusting the ion-ion potentials each time a transfer occurs. The method is used successfully to analyze the reaction Kr + Bi at 600 MeV. It yields very good agreement between theory and experiment for the angular distribution. Furthermore, it accounts very well for the mass distribution at two different angles and for the final energy distributions. The analysis allows the extraction of friction coefficients, diffusion constant and drift rates, which are compared with other models.     

对墙体不稳定传热反应系数法的应用研究

本文根据我国建筑结构的特点,从传热的角度考虑,将墙体结构按重量分成重、中、轻三类,用墙体非稳态传热理论和计算机模拟计算,对方程B(s)=0的根ai对反应系数的影响以及反应系数项数对传热计算的影响进行了分析,提出了在不同墙型条件下、传热反应系数项数的确定值,进一步完善了传热反应系数法。     

PHOTOCATALYSIS OF HYPOCRELLIN (HB) IN THE ELECTRON TRANSFER REACTION OF C60 AND TRIETHYLAMINE

用ESR方法探讨了在C     

微流燃料电池空气阴极物质传输孔隙尺度模拟

采用格子Boltzmann方法研究了微流燃料电池空气阴极多孔扩散层内多组分物质传输特性。随机重构了扩散层,获得渗透率及有效扩散系数。建立了耦合边界电化学反应的二维模型,研究了过电位、孔隙率对氧气、水蒸气浓度分布及局部反应速率的影响。结果表明,常用的Bruggeman经验关联式会高估氧气有效扩散系数;扩散层孔隙结构对物质传输有重要影响,孔隙率减小使得传质阻力增大,导致局部氧气浓度降低,局部反应速率降低,而水蒸气浓度增大,当孔隙率从0.83降至0.7,催化界面平均氧气浓度从8.472降至8.466 mol·m^-3。     

A study on a fast measuring technique of wavefront using a Shack–Hartmann sensor

The measuring resolution and speed for wavefront are important to improve the performance of an adaptive optics system. In this paper, we propose a fast measuring technique with high resolution in the Shack–Hartmann wavefront sensor. The proposed measuring technique of wavefront combines the conventional center of mass algorithm with an estimated weighting factor. The estimated weighting factor is a real value anticipating the real center of mass in a wavefront spot image. This estimated weighting factor can be calculated at the initialization step of an adaptive optics system. We designed a robust adaptive optics system with this proposed measuring algorithm. The measuring accuracy and speed are investigated by using the proposed algorithm compared with the conventional center of mass algorithm in experiments.