建材挥发性有机化合物散发模型及应用

本文建立了建材有机挥发性化合物(VOCs)通用散发模型,并给出了其分析解。通过此分析解可以计算出VOCs扩散传质速率和扩散量,以及建筑材料内VOCs瞬时浓度分布。通过分析发现:(1)无量纲扩散量只是Bi_m(传质毕渥数)、Fo_m(传质付立叶数)、和 K(分离常数)的函数;(2) Bi_m/K存在临界值;当Bi_m/K大于此临界值时,与内部扩散传质质阻相比外部对流传质质阻可以忽略。文章对该简化进行了误差分析,给出了保证相对误差为5％的FO_m与Bi_m/K临界值的拟合关系式,并通过实例进行了验证。     

PEM燃料电池气-液两相流水传递新模型

当饱和空气中的部分氧气在电池催化层中由于化学反应被消耗时,现有的模型不能准确描述电池内部水质量平衡的特性。基于现有模型,本文建立的新模型可以更准确地描述电池内部气-液两相之间水的转换,水的质量平衡特性得到了较大改善;同时,本文利用新模型对电池的局部和平均极化特性进行了计算并与现有模型的计算结果进行了对比。结果表明,电池的局部和平均极化特性在大电流密度条件时与现有模型的计算结果有明显差别。     

平板建材挥发性有机化合物单面散发模型及应用

本文建立了平板建材有机挥发性化合物(VOCs)单面散发模型,并给出了其分析解。与文献中现有模型不同,该模型没有假设材料内部初始浓度均匀。模型经实验验证。藉模型和数值分析,弄清了VOCs初始浓度分布对散发特性的影响:对于材料厚度相对小,扩散系数相对大的长期散发过程,可以忽略初始浓度对散发的影响。     

降膜结晶过程的数值模拟

本文采用数值方法对在工业上有着广泛应用前景的降膜结晶分离过程进行了模拟，提出了一套描述降膜结晶过程的降膜流动、传热、传质及结晶相变相互耦合的以控制容积为基础的有限差分的湍流数值计算模型和算法。本模型的计算结果与以前简化模型的计算结果相比，更符合实验值．     

CO2吸收过程Rayleigh对流传质特性格子-Boltzmann模拟

在化工吸收过程中，浓度梯度导致的Rayleigh对流对气液界面传质具有重要影响，但其强化传质机理尚不明确。本文采用格子Boltzmann方法研究乙醇与甲醇吸收CO2过程Rayleigh对流传质特性，将模拟图像与实验观测结果进行对比，并采用不同传质模型对气液传质通量进行分析。结果表明：模拟得到的Rayleigh对流结构形状、形态演变等与实验结果具有良好的一致性；界面传质扰动是Rayleigh对流发生的必要条件，在扰动强度10^-6≤C_D≤10^-5kg/m³区间内，Rayleigh对流临界时间与理论预测值的最大误差约10%;Rayleigh对流的发生及演化过程可分为三个阶段：扩散传质阶段、Rayleigh对流起始阶段、Rayleigh对流演化阶段；对气液传质通量进行预测时，表面散度模型的预测效果优于小涡模型，但表面散度模型预测结果与模拟传质通量具有1 s的相位差，速度与浓度场并不完全同步；基于Rayleigh对流发生及演化过程的分阶段性，提出混合模型描述Rayleigh对流传质特性，该模型对传质通量预测的...     

高挥发份燃料在循环流化床燃烧室中挥发份释放的统计模型

研究高挥发份燃料的挥发份在循环流化床燃烧室（ＣＦＢＣ）中的释放分布对这类燃料在ＣＦＢＣ中的燃烧计算非常重要。本文根据现有的文献和实验结果,认为挥发份在燃烧室中的释放分布可用威布尔（Ｗｅｉｂｕｌｌ）函数来描述。用优化方法求得了不同挥发份成分的分布参数。将得到的分布参数带入ＣＦＢＣ综合模型,计算燃烧室中烟气成分的浓度场,结果较其它分布模型更接近于实验值。     

两类光伏发电工程模型的适用性研究

光伏发电模型的研究对于预测和分析光伏发电受外界的影响具有重要意义.本文研究并分析了两类光伏发电工程模型的适用性,一类是基于并联电阻无穷大下的简化模型(称简化模型),另外一类是基于幂律函数下的指数模型(称指数模型);结果首先表明,两类模型总体都可以比较精确的描述电池输出特性,但两类模型的理论与实验误差随偏压上升而上升;原因在于,高偏置下电池的特征已改变,无法用理想恒流源、理想二极管来描述电池属性.其次,发现当光照强度或电池温度改变的时候,两类模型的理论与实验之间误差都上升;原因在于两方面,第一在于外界环境变化,电池的非线性效应明显,模型无法适应电池的实际变化;此外,两类模型都是基于标准测试情况下的参考值来预估电池发电特征;因此,模型对于偏离标准情况下的分析就会有误差.最后,注意到指数模型整体优于简化模型,更加适应任意情况下的电池发电特性;原因在于两方面,一方面是指数模型考虑了光照强度对电流与电压的影响,而简化模型仅仅考虑了光照强度对电流的影响;另外一方面指数模型考虑了短路电流、开路电压、最大功率点电流和电压4个温度系数,而简化模型仅仅考虑了两个温度补偿系数.     

环境舱性能标定用甲苯标准散发样品研制及性能

环境舱作为一种环境条件可控的测试系统被广泛用于家具和建材挥发性有机化合物(VOCs)的散发特性测试,但目前尚缺乏用于对其测试准确性和精度进行校准或标定的标准散发样品.本文研制了一种液膜式甲苯标准散发样品(具有恒定速率的散发源),并进行了其散发性能研究.连续47天的测试结果表明,该甲苯标准散发样品散发速率等各项散发参数稳...     

Ar_2F~*形成过程的通道特性研究

本文分析了快速电激励的Ar/He/F_2混合气体中的反应动力学过程,在简化的模型下,给出了能表达通道特性的动力学过程的数学描述.由实验数据与理论模似计算结果的比较,研究了Ar_2F形成过程的通道特性.     

煤粉挥发分火焰行为的理论分析与简化模拟方法

考虑热解的扩展连续膜模型,可以详细预报煤粉挥发分析出、焦碳燃烧的全过程.模型以CH4燃烧的反应动力学特性,近似地描述了挥发分火焰.提出新的简化模拟方法均相着火后挥发分燃烧的移动火焰锋面(MFFVC)模型,弥补了挥发分现有计算方法中未考虑颗粒边界层内挥发分均相着火及燃烧的不足.与挥发分现有计算方法、扩散控制的挥发分燃烧(DLVC)模型相比, MFFVC模型预报与考虑热解的扩展连续膜模型符合较好.     

多光子光学双稳性的研究

本文给出了描述多光子光学双稳性和多光子激光的统一量子力学模型,得到了多光子光学双稳性和多光子激光的态方程,给出了计算多光子光学双稳住阈值的方法.对势函数进行分析之后,得到了静态稳定性判据和开关特性的物理解释,划分了多光子光学双稳特性曲线上的稳定区域和亚稳定区域,指出多光子光学双稳态实际上是多光于光学稳-亚稳双态.本文还讨论了多光子光学双稳态和多光子激光器中的相变问题.     

低浓度甲烷均相燃烧动力学反应机理简化与分析

本文利用组分浓度敏感性分析法结合生成速率分析法,对甲烷动力学反应机理进行了简化,构建出一套含有18种组分、34步基元反应的简化机理。利用该简化机理与完整机理分别在瞬态及稳态零维均质模型中对低浓度甲烷反应过程进行了计算,并将计算结果进行了对比分析,结果表明在大尺度贫燃料区范围内简化机理与完整机理的计算结果吻合度较高,简化机理具有较高的精度。同时利用该简化机理在柱塞流模型中对低浓度甲烷均相反应程进行了预测,并与定温反应器中的实验结果进行了对比研究,实验结果证实简化机理对低浓度甲烷反应过程预测效果较好,该简化机理适用于计算低浓度甲烷均相反应过程。     

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。     

散射光数字全息检测过程的统计光学讨论

从统计光学及标量衍射的基本理论出发,研究散射光数字全息重构波面与原散射波的关系,提出非平滑物体双曝光全息过程中散射光传播及干涉的简化模型.基于简化模型及计算机数值计算,对一个双曝光全息干涉系统转动形变的检测过程进行了理论模拟,并通过与该系统实验测量的比较,证实了简化模型的可行性.     

氘的气液界面及相变特性分子动力学仿真

氘作为重要的核聚变原料,其热物性数据是基础,而气液相界面特性和相变规律又是热物性的关键.国内外对氘的相界面特性研究甚少.本文基于分子动力学方法,采用截断移位Lennard-Jones 12-6势能函数模型描述原子间的相互作用,并考虑分子内部原子间键的谐振作用,对氘的气液界面特性及气液固相变过程进行了仿真研究,得到了氘在不同温度下气液界面过渡区域的厚度、表面张力值等;获得了氘的密度随相变过程的变化规律,并由此得出氘的熔沸点温度,上述计算结果与实验及文献值吻合良好.不仅从微观层面上揭示了氘的宏观热物性表征机理,而且所建立的仿真模型可直接用于预测缺乏实验工况下的氘热物性.     

一种基团贡献法的非共沸工质气液相平衡模型

本文引入一种基于基团贡献的逸度系数模型来解决常规模型对非共沸混合制冷剂气液相平衡预测精度不足的问题,该模型只使用较少的共性基团参数就能推算大量多元混合物的物性.使用PR状态方程结合vdW混合规则来描述气相逸度、UNI-FAC模型来描述液相逸度.通过对R32+R236fa非共沸混合工质对的气液相平衡饱和蒸汽压力进行计算,并将结果与实验数据、REFPROP 8.0商业软件计算值对比分析.结果 表明:本文模型比REFPROPS.0软件更适应于混合工质;此外,该模型只考虑基团间相互作用,简化了热物性计算.基于提出的模型,绘制了R32+R236fa非共沸混合工质在278.15～363.15 K的相图.     

基于迭代误差补偿的混沌时间序列最小二乘支持向量机预测算法

本文分析了传统支持向量机预测算法产生的误差特性,发现产生的预测误差不同于噪声,具有较强的规律性,单一的预测模型遗漏了许多混沌序列中的确定性分量.经过误差补偿后,残差的冗余信息减少,随机性增强.在此基础上,本文提出一种基于迭代误差补偿的最小二乘支持向量机预测算法,能够通过多模型联合预测更加有效地逼近混沌系统的映射函数,在预测精度上取得了大幅度的提升.此外,算法通过留一交叉验证法的方法能够在预测前自动优化模型参数组合,克服了现有算法无法仅利用先验信息优化预测模型参数的缺陷.对MackeyGlass和Lorenz混沌时间序列进行了仿真实验,实验结果优于相关文献记载方法的预测性能,在性能指标上好于现有算法一个数量级.     

降膜结晶过程传热传质简化积分模型模拟计算

本文在对降膜结晶分离过程进行传热传质分析的基础上,建立了简化数学模型。文中按时间先后次序分成若干时间流股,并对每一流股按随体坐标自上而下对传热和传质方程进方积分,其中利用稳态充分发展的传热传质公式计算局部、即时的结晶量,进一步将不同时间流股所得结晶量叠加即得到结晶在空间和时间上的分布。文中将计算结果与所作的实验结果进行了比较,二者吻合较好。最后利用本文的计算模型进一步对广泛的影响因素进行了研究,获得一系列有益的结果。     

基于微元法的冻干过程模拟计算

为准确预测一次干燥时间,降低能耗,应用准稳态传热传质理论,在考虑干燥层传质能力对干燥速率影响的情况下,建立了基于微元法的传质控制模型。利用循环计算的方法,对模型进行了求解。计算结果表明:所建立的模型能准确地预测冻干过程,模拟值与实验值吻合良好。若对模型进一步完善和修正,对实际应用有一定的指导意义。     

微牛物污垢形成的传热传质模型

为研究循环冷却水中微生物污垢的形成,本文综合考虑微生物的传质和吸附过程,建立了微生物污垢形成的传热传质模型。该模型基于微生物生长动力学原理,建立了水质参数与污垢热阻的关联关系,并考虑了微生物比生长速率、致垢物质的沉积与脱除速率。通过微生物污垢动态模拟实验,对相关参数进行分析测量,以验证该传热传质模型准确性。实验结果表明:由该模型计算的污垢热阻预测值能够与实验结果很好吻合,验证了该模型的正确性,其综合预测误差为5.8%。