改进的McAllister三体模型推算二元混合物的黏度

McAllister三体模型被普遍认为是针对液体混合物黏度的最佳关联式。本文在对三类(醇类/醇类、烷烃/烷烃、烷烃/醇类)二元混合物黏度数据进行文献收集的基础上,发现McAllister模型中的相互作用参数(v12和/21)随混合物的等效分子量和温度呈现出规律性的变化。因此,本文建立了一种改进的McAllister三体模型,并对乙醇与醇类(包括丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇),正丁基环己烷与烷烃(包括庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十二烷、十四烷),异辛烷与醇类(包括丙醇、戊醇、己醇、庚醇)的黏度进行了计算,计算结果表明,计算值与实验值之间的总体平均绝对偏差为1.00%,最大偏差为9.75%。     

天然气组元及其混合物的黏度计算

本文利用自由体积理论(FVT)并结合相关混合规则建立了一种可以预测天然气组元及其混合物黏度的计算模型。在对实验数据进行收集整理的基础上,通过对实验数据的回归计算确定了9种天然气基础组元的FVT模型参数,模型计算结果与实验数据之间的平均绝对相对偏差(AARD)小于2.8%。针对天然气组元的二元及多元混合物,本文利用FVT结合适当的混合规则对其黏度进行了预测,模型计算值与实验数据之间的AARD小于7.41%。     

基于自由体积理论及跨接方程的黏度推算模型

结合自由体积理论黏度模型与跨接方程,本文建立了一个适用于从气相到液相且包含临界区在内的黏度推算模型。以水为研究对象,对其对比密度ρ_r(0.01～2.57)、对比温度T_r(0.46～1.12)范围内的黏度进行了计算,计算值与文献实验值的相对偏差绝对平均值为1.81%,近临界区域相对偏差绝对平均值为4.6%。与现有的自由体积理论黏度模型相比,本文建立的黏度推算模型显著提升了近临界区域黏度的计算精度。     

制冷剂及其混合物黏度的计算

本文在收集了制冷剂R11、R12、1%13、R22、R23、R32、R13B1、R113、R114、R123、R124、R125、R134a、R141b、R142b、R143a、R152a、R227ea、R236ea、R236fa、R245ca、R245fa、R1234yf、R1234ze及其二元和三元混合物黏度数据的基础上,结合自由体积理论和混合法则建立了一种可以计算制冷剂及其混合物黏度的推算模型。对于纯质制冷剂的黏度,模型预测值与实验值之间的相对偏差绝对平均值小于1.5%,最大相对偏差绝对值小于3.1%。对于制冷剂二元和三元混合物的黏度,模型预测值与实验值之间的相对偏差绝对平均值小于3.6%,最大相对偏差绝对值小于7.5%。     

含氧燃料黏度的理论推算模型

本文结合Vogel-Fulchner-Tammann(VFT)模型、Eyring绝对速率理论和SRK立方型状态方程提出了一种适用于计算含氧燃料黏度的理论推算模型,并对9种含氧燃料在温度在243~373 K、压力在0.1~22 MPa范围内的黏度进行了计算。计算结果表明,黏度模型对含氧燃料黏度的计算值与实验值之间的相对偏差绝对平均值在3.3%以内,最大相对偏差绝对值为4.5%。     

添加碳酸二甲酯改善正丁醇汽油热物性的研究

正丁醇是一种非常有潜力的替代性汽油,本文采用碳酸二甲酯改善其热物理性质,以提高其燃烧效率。利用毛细管法和流动型量热法分别测量了碳酸二甲酯和正丁醇二元混合物的密度、黏度和比定压热容,温度测量范围为313.2～333.3K,压力测量范围为0.1～18.0 MPa。实验结果表明,DMC可以大幅降低正丁醇的黏度和比定压热容、提高其密度,有利于改善其燃烧效率。进而提出了该混合物密度、黏度以及比定压热容的计算模型,平均绝对相对偏差分别为0.09%、2.58%、0.17%。     

CH2Cl2分子中CH的摇摆振动与伸缩和弯曲振动的耦合

用傅立叶变换光谱仪和光学长程装置,记录了CH_2Cl_2分子振动量子数v=1～4的红外吸收光谱(1200～12000 cm~(-1)),归属出CH的伸缩(v_1,v_6)振动和弯曲(v_2)振动和CH_2基团相对于CCl_2基团的摇摆振动(v_8)的泛频和合频能级共47个。考虑了摇摆振动与伸缩和弯曲振动的耦合,使用简正模模型对v_1,v_2,v_6和v_8这四种振动模式的泛频和合频能级进行了拟合,得到了非谐性常数和费米(Fermi)共振和达宁-丹尼生(Darling-Dennison)共振系数。结果表明,摇摆振动与伸缩振动之间的Fermi共振(k_(188)=-254.63 cm~(-1))大于弯曲振动与伸缩振动之间的Fermi共振(k_(122)=-54.87 cm~(-1))；伸缩振动之间的Darling-Dennison共振(k_(1166)=-215.28 cm~(-1))大于弯曲振动与摇摆振动之间的Darling-Dennison共振(k_(2288)=-5.72 cm~(-1))。用拟合得到的光谱参数计算出CH_2Cl_2分子的振动能级,与实验数据很好地符合。     

CO_2/正己烷体系质扩散系数和黏度的分子动力学模拟研究

在CO_2驱油提高采收率技术(CO_2-EOR)中,质扩散系数和黏度参数决定了液相混合体系的扩散行为和流动特性。本文基于分子动力学模拟方法,对CO_2/正己烷体系的质扩散系数和黏度进行了研究。CO_2采用改进的EPM2模型,正己烷采用L-OPLS模型,模拟得到的纯质密度分布和自扩散系数与文献数据吻合良好。模拟计算了CO_2/正己烷体系在温度为303.15 K、383.15 K、压力为1～5 MPa范围条件下的质扩散系数和黏度。结果表明:在相同温度下,随压力增大,扩散系数模拟值与实验值相对偏差增大,偏差基本在20%以内。黏度模拟值与实验值相对偏差不超过15%.采用本文所用力场模型与数据处理方法可以用来预测CO_2/正己烷体系的质扩散系数和黏度。     

高分辨率太阳吸收光谱二氧化碳反演中参数的敏感性分析

基于高分辨率傅里叶变换红外太阳吸收光谱可以准确测量大气中二氧化碳的柱总量。基于光谱反演算法中的前向模型,分析了改变前向模型中不同参数和不同天顶角情况下对反演结果的影响及其原因。选取具有代表性的两天的测量光谱,改变前向模型中连续体倾斜量值、内部视场角、零偏置和多普勒效应四个模型参数,观察不同先验模型参数的扰动对二氧化碳测量结果的影响。结果表明,不同模型参数的扰动引起反演的二氧化碳柱平均干空气混合比(XCO₂)相对偏差并不一样;不同的测量时间,相同参数扰动引起的二氧化碳含量相对偏差也不同。其中连续体倾斜量值的变化对反演结果的影响最大,其变化引起的相对偏差波动范围在0.1%～0.2%之间;内部视场角、零偏置和多普勒效应的变化对反演结果影响较小,引起的二氧化碳的相对偏差分别在-0.045%～0.02%,-0.045%～0.015%和-0.03%～0.04%之间。最后用二氧化碳反演平均核解释了反演误差来源。研究结果对光谱反演算法中模型参数的设定和提高测量的准确度提供了理论依据。     

一种适用于烷烃高压液相黏度的推算模型

本文基于绝对速率理论和SRK状态方程,建立了一种可以精确计算烷烃高压液相黏度的推算模型。选取10种正构烷烃(C_1-C_(10))的液相黏度作为研究对象,温度范围为90~448 K,压力范围为0.01~254.4 MPa,利用本文所提出的黏度模型对其进行了计算。计算结果表明:本文的黏度推算模型对这10种烷烃黏度的计算值与实验值之间的平均绝对偏差小于3%,验证了模型的精确性。     

在线毛细管柱SFC／FTIR联用方法

建立了一种以CO_2为流动相的毛细管柱SFC/FTIR联用方法,实现了对多环芳烃混合物和催眠药混合物的分离。其在线红外光谱图具有高信噪比,可直接用于混合物组分定性分析。该法对甲基丙烯酸甲酯的v_(c—o)带和对萘的v_(c—c)带的检测限分别为25ng和102ng。     

R161/R134a混合物液相黏度和表面张力的实验研究

采用表面光散射法,对R161/R134a混合物的液相黏度和表面张力进行了实验研究,温度范围为293~368 K。将混合物的黏度和表面张力关联成组分和温度的函数,黏度实验值与拟合方程最大偏差为1.67%,平均绝对偏差为0.90%,表面张力实验值与拟合方程最大偏差为0.25 mN·m~(-1),平均绝对偏差为0.08 mN·m~(-1)。本文工作为R161/R134a混合制冷剂的研究提供可靠的热物性数据。     

低密度区二甲醚气相黏度的研究

采用振动盘黏度计对低密度区二甲醚的气相黏度进行了实验研究,温度范围为299～396 K、压力范围为0.1～1.2MPa,黏度测量的不确定度为±2.0%.利用实验数据,将摩擦理论与PR方程结合建立了二甲醚的黏度模型,黏度实验数据与模型的绝对平均偏差为0.40%,最大偏差为1.32%,可以满足工程应用.     

基于自由体积理论的离子液体黏度模型

离子液体具有熔点低、不挥发、热稳定性好等优点,被视为新型绿色溶剂而得到广泛研究。本文在大量搜集已发表文献中离子液体黏度实验数据的基础上,对自由体积理论进行了修正,建立了离子液体黏度模型。应用该模型对29种离子液体黏度进行了计算,温度为273.15~373.15 K。对比计算值与实验数据,相对偏差绝对平均值在1.22%以内,最大偏差在3.91%以内。结果表明该模型可较好的预测离子液体黏度,为离子液体的进一步研究及相关的工程应用提供了基础数据。     

生物柴油及与正丁醇混合物的热物性实验研究

本文测量了常压下生物柴油及其与正丁醇混合物的密度、黏度和表面张力数据,温度范围分别为278~363K、313~363 K、293~353 K。对于密度测量,生物柴油的质量分数分别为80%、60%、50%、40%、20%;对于黏度测量,生物柴油的质量分数分别为80%、50%。同时采用不同模型对生物柴油及其与正丁醇二元混合物的密度、黏度、表面张力实验数据进行拟合,结果显示良好,拟合模型与实验数据的最大标准偏差分别为0.01%、1.56%、0.14%。     

液体混合物导热系数预测模型

以质量分数加和法为估算液体混合物导热系数的基础上,考虑液体混合物中各组分导热系数的比值对混合物导热系数的影响,通过回归拟合修正质量加和法,导出了一种相关参数少,适用范围广且精度高的混合物导热系数关联式。利用该关联式计算了二组分及三组分液体混合物的37个物系38组858个导热系数,将计算值与质量加和法、幂律法、陈则韶方程等式计算结果进行比较,其总平均相对偏差为0.29%,最大相对误差不超过2.7%。     

R32/PAG润滑油体系的黏度和质扩散系数实验研究

本文采用光散射法对R32/PAG润滑油混合体系的动力黏度和质扩散系数进行了实验研究,温度范围从293.15~353.15 K,压力范围从0.09~1.26 MPa,共计获得16个数据点。R32/PAG体系的表面波散射特性属于过阻尼区,当温度一定时,R32/PAG混合物的黏度随着R32所占比例的升高而减小。本文黏度、质扩散系数实验数据与所获得模型的平均绝对偏差分别为1.17%、0.15%,可用于R32/PAG制冷系统的优化设计。     

基于绝对速率理论的高压液体黏度模型

本文通过考虑压力对流体空穴形成能的影响,并引入参考状态项,对Macías-Salinas绝对速率理论黏度模型进行了改进,建立了一种适用于流体高压液相黏度的推算模型。新模型避免了因计算流体汽化焓与饱和状态下的压缩因子所引入的计算偏差,同时使模型形式得到了简化。利用该模型计算了15种流体在温度为90～440 K、压力为0.01～251.3MPa范围内的液相黏度,计算结果与文献值的相对偏差绝对平均值在2%以内,最大相对偏差绝对值小于9.4%,验证了模型的准确性。     

药品近红外光谱通用性定量模型评价参数的选择

为寻找药品近红外通用性定量模型在建立过程中用于确立最优模型的关键评价参数组合,收集整理了目前各种商品化化学计量学软件及文献中的13个常用于评价近红外定量模型的统计学参数,结合人用药品注册技术要求国际协调会对于药品定量分析方法验证基本要求,对92个药品近红外通用性定量分析模型的这些参数进行了计算和分析。通过对各个参数之间相互关系的研究,确定了适合于药品近红外通用性定量分析模型评价的参数组合,并统计出了这些参数的数值范围：用于模型准确性评价的关键参数为交叉验证均方根误差/预测均方根误差、平均相对偏差和相对分析误差;大部分交叉验证均方根误差/预测均方根误差结果在3%以内,其中交叉验证均方根误差在数值上与平均绝对偏差相当,大部分相对分析误差值大于2,而平均相对偏差的数值与所建模型的类型(剂型、样品的包装形式)和待测成分含量的分布有关。模型线性评价关键参数为决定系数;大部分模型的决定系数在80%～100%之间。模型耐用性关键评价参数为预测均方根误差与交叉验证均方根误差的比值,大部分模型该参数在1.5以内。精密度评价关键参数为重复测定结果的标准差;该参数对于规范近红外的操作,以及考核模型能否在不同仪器间传递具有重要的意义,但目前药品近红外通用性定量模型对于分析精密度的关注较少,无法估计出具体数值范围。该研究不仅为药品近红外通用性模型的建立者和使用者提供了评价模型优劣的依据,也为完善药品近红外光谱通用性定量分析模型的参数评价体系提供了基础数据。     

基于Kriging模型的水中放电沉积能量优化分析

水中脉冲放电过程较为复杂,放电参数与放电沉积能量之间没有明确的函数关系。为了获得最佳沉积能量,明晰不同放电参数相互作用对沉积能量的影响,获得最佳放电参数组合,本文搭建了水中高压脉冲放电实验平台,结合Kriging代理模型探究了电压、电极间距和电导率三种放电参数对水中放电沉积能量的影响;利用遗传算法进行全局寻优,确定了最佳放电参数组合。研究结果表明：通过交叉验证评估该模型的均方根误差为6.95%,满足精度要求;外加电压一定时,在电极间距和电导率的协同作用下,沉积能量的变化呈现多峰值特性;在电压、电极间距和电导率分别为17 kV、2.28 mm和0.8 mS/cm的条件下产生的沉积能量最大,为最佳参数组合;通过实验验证了在最佳点的预测值和实际值相对偏差在8%以内。